Brevet FR2184439A1 — publié le 19731228

La présente invention concerne un procédé de décontamination de substances contenant de l'aflatoxine, par exemple de tourteaux provenant de matières oléagineuses ainsi qu'un dispositif de mise en oeuvre de ce procédé. On sait que certains produits agricoles, tels que l'arachide et les graines due coton, peuvent être, dans certaines conditions, contaminés par des substances toxiques, désignées par le nom générique d'aflatoxine, résultant de l'infection par le champignon, Aspergillus flavus. I1 s'est révélé nécessaire d'éliminer le plus possible l'aflatoxine des résidus d'extraction de ces produits pour qu'ils puissent être utilisés comme aliments pour les animaux. En effet, l'aflatoxine est nocive et parfois mortelle pour ceux-ci. Différents procédés ont déjà été proposés pour l'élimination de l'aflatoxine, tels que l'extraction par solvant, la réaction avec une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium ou encore le traitement par la chaleur ou par des agents oxydants. Ces divers procédés n'ont pas apporté de résultats satisfaisants. En particulier, on a déjà proposé de traiter les substances contenant de l'aflatoxine avec de l'ammoniac en phase gazeuse ou éventuellement en phase liquide. A cette fin la substance à traiter est enfermée avec de l'ammoniac dans un récipient résistant à la pression et chauffée à température relativement élevée pendant un temps assez long. Un tel traitement ne peut eAtre que discontinu puisqu'il est nécessaire de procéder par charges sucessives. La présente invention a pour obJet un procédé de décontamination de substances contenant de l'aflatoxine qui se preste particulièrement à la marche en continu. Le procédé selon l'invention consiste a soumettre à une brève et forte compression mécanique un mélange de substance contaminée broyée et d'une solution aqueuse contenant des ions ammonium , puis à laisser ensuite la réaction amorcée par la compression se poursuivre librement jusqu'à décontamination totale après quoi l'excès d'ions ammonium est éliminé. La solution aqueuse contenant des ions ammonium peut être de l'ammoniaque ou une solution de sel d'ammonium hydrosoluble. La Demanderesse a découvert que la compression mécanique brève d'un mélange pâteux de substance broyée et de solution ammoniacale assurait une pénétration et une diffusion de l'ammoniac telles que toute l'aflatoxine entrait simultanément en réaction, ce qui d'ailleurs provoquait, la réaction étant exothermique, une élévation sensible de la température du mélange traité par exemple de 20 à 400. De préférence la pression de 100 à 500 bars par exemple, est poussée jusqu'à l'agglomération du mélange. Cette agglomération est de préférence obtenue avec une presse dite à cuber ou à pastiller qui permet d'obtenir un produit aggloméré sous forme de petits cylindres ou de pastilles(pellets). Ainsi dans une forme avantageuse de réalisation de l'invention le mélange est transformé de façon continue en pastilles agglomérées et ces pastilles cheminent dans le dispositif de traitement le temps nécessaire à l'accomplissement de la réaction complète. De préférence, ce cheminement steffectue en silo vertical dans lequel les pastilles déversées continuement au point haut sont prélevées continuement au point bas pour entre traitées en vue de l'élimination complète de l'ammoniac. Le silo dans lequel s'effectue la "maturation" de la réaction a de préférence une température controlée et comporte un dispositif de refroidissement. En effet il est préférable que la température de la réaction ne soit pas trop élevée afin que la valeur nutritive des substances traitées, due, entre autres, aux acides aminés qui y sot contenus, ne soit pas détruite ou diminuée. La solution ammoniacale contient de 5 à 25 ffi d'ammoniac ou de sel d'ammonium et elle est utilisée en une quantité allant de 5 à 10 % par rapport à la quantité de substance à traiter de façon à conférer à celle-ci la consistance d'une pâte agglomérable. La durée de la phase de maturation pendant laquelle la dé contamination se poursuit, dépend de la quantité d'aflatoxine contenue dans la substance à traiter ; elleva de6 à12 heures environ. Le volume du silo et lesvitessesd'amenée et de prélèvement sont donc calculées en fonction du temps durant lequel la substance à décontaminer doit séjourner pour que la décontamination soit complète. L'excès d'ammoniac peut être éliminé soit par chauffage soit par neutralisation à l'aide d'un acide organique acceptable pour l'alimentation des animaux, on peut utiliser par exemple l'acide-citrique. Les substances qui peuvent être traitées par le procédé de l'invention sont notamment des tourteaux provenant de matières oléagineuses, telles que arachides et graines de coton, tourteaux obtenus après l'extraction de l'huile soit par pression soit par extraction à l'aide de solvants. On sait que l'huile est extraite des matières oléagineuses, par exemple de l'arachide, d'abord par pression puis par extraction à l'aide de solvant. Le procédé de décontamination de l'invention peut être appliqué soit à des tourteaux provenant de l'extraction par solvant, donc, ne contenant qu'une quantité très faible d'huile ,(inférieure en général à 2 %) soit à des tourteaux provenant de l'extraction par pression avant l'extraction par solvant et contenant encore une proportion importante d'huile pouvant aller jusqu'à 20 %. Dans le deuxième cas, les tourteaux décontaminés peuvent passer ensuite dans l'installation d'extraction par solvant. Etant donné que le procédé selon l'invention ne nécessite pas de chauffage pour la mise en contact de la substance à traiter et de l'ammoniac, la dépense d'énergie est beaucoup plus faible que dans le procédé connu de traitement par l'ammoniac opérant à température élevée. De plus, le fait que le procédé soit continu présente de nombreux avantages , notamment celui d'éviter de manipuler les tourteaux décontaminés au risque de les infecter à nouveau par l'Aspergillus flavus ou autres souches contaminatrices. Un dispositif de mise en oeuvre du procédé selon l'invention comprend essentiellement, des moyens d'amenée en continu de la substance à traiter et du liquide de traitement, une presse à aggloméreren continu le mélange de cette substance et de ce liquide en éléments de dimensions réduites, un récipient allongé disposé au moins en oblique de sorte que les éléments déversés à la partie supérieure y cheminent par gravité jusqu'à la partie inférieure et un appareillage d'élimination de l'ammoniac. Comme déjà indiqué la presse continue peut-être une presse à pastiller ou à cuber on peut aussi utiliser une presse à boudiner ou une presse d'extraction continue de l'huile à partir des matières oléagineuses; L'appareillage d'élimination de l'ammoniac peut comporter un broyeur des éléments agglomérés, pour faciliter le contact avec les substances neutralisant l'ammoniac ou pour favoriser ltévaporation par chauffage de celui-ci. La description qui va suivre en regard du dessin annexé, fera mieux comprendre comment 1'invention peut être réalisée. La figure unique est un schéma d'un dispositif permettant le traitement de substances contaminées par 1 'aflatoxine. Ces substances, notamment des tourteaux contaminés sont amenées par la vis 1 dans un silo 2 d'où ils alimentent la trémie 3 de la presse à pastiller 4. On introduit simultanément dans la presse 4 par le dispositif de conduite 5 qui comprend un débitmètre l'agent réactif ammoniaqué. Le produit obtenu sous forme d'éléments agglomérés est envoyé dans le silo de maturation 8 qui peut être muni d'un dispositif de refroidissement à l'aide d'une vis de transport 6 et d'un élévateur 7. Par la vis 9 on extrait en continu du silo 8 la substance décontaminée et on l'amène à un broyeur 12 à l'aide de l'élévateur 10 et d'ue trémie d'alimentation 11. Le produit sortant du broyeur tombe dans la trémie 13 d'une seconde presse à agglomérer 14 identique à la première presse dans laquelle on introduit simultanément par la conduite 15 munie d'un débitmètre l'agent de neutralisation de ltexcès d'ammoniac. Le produit obtenu qui n' a pas d'odeur est ensuite envoyé au stockage par la vis 16. Les exemples d'application suivants illustrent la présente invention. EXEMPLE '1 : Dans la presse 4 on introduit des tourteaux provenant de l'extraction par solvant de l'huile d'arachides, tourteaux contenant 1,5 % de matières grasses et 10 % d'eau. On introduit simultanément dans la presse 4 une solution aqueuse à 12,5 % d'ammoniac à raison de 5 % par rapport à la quantité de substance à traiter. La température du mélange passe de 2O0C à 4O0C à la sortie de la presse. Après passage dans le silo 8 de maturation puis dans le broyeur 12, le produit est aggloméré à nouveau dans la presse 14 avec une solution aqueuse à 50 % d'acide citrique à raison de 5 % par rapport à la quantité de tourteaux afin de neutraliser l'ammoniac en excès. Le produit obtenu est inodore et sa teneur en aflatoxine est inférieure à la teneur recommandée pour les aliments destinés aux animaux. EXEMPLE 2 On introduit dans la presse 4 d'une part des tourteaux provenant de l'extraction par pression de l'huile d'arachides et contenant 18 % de matières grasses et 8 % d'eau d'autre part une solution aqueuse à 25 ffi d'ammoniac à raison de 5 % par rapport à la quantité de tourteaux. Comme précédemment la température passe de 20 à 40 C à la sortie de la presse. Le produit aggloméré passe dans le silo 8 qui est muni d'un système de refroidissement permettant d'éviter l'augmentation de la température au-delà de cette valeur de 400C. Après 6 heures de maturation le produit est envoyé vers l'installation d'extraction de l'huile par solvant, par exemple l'hexane. On peut contrôler que le tourteau final obtenu après l'extraction de lthuile a une teneur en aflatoxine inférieure à celle qui est recommandée pour les aliments destinés aux animaux. Le tourteau est ensuite légèrement cuit (toasté) dans un appareil vertical a étages dans lequel ont lieu à la fois le désessenciment et l'élimination de l'excès d'ammoniac. Après ce traitement le tourteau est inodore et peut être utilisé pour l'alimentation des animaux. EXEMPLE 3 On introduit dans la presse 4 des tourteaux provenant de l'extraction par solvant de l'huile d'arachides et contenant 1,5 % de matières grasses et 10 % d'eau, et, simultanément, 5 % par rapport à la quantité de tourteaux d'une solution aqueuse à 12,5 % d'ammoniac. La température du produit passe encore de 20 à 40 C à la sortie de la presse. Après 6 heures de maturation dans le silo 8 on en extrait en continu le produit et l'excès d'ammoniac se volatilise par passage de ce produit dans un broyeur puis dans un convoyeur pneumatique. Le tourteau décontaminé se présente alors sous la forme de poudre dont la teneur en aflatoxine est inférieure à celle qui est recommandée pour l'alimentation pour les animaux. Dans le tableau suivant sont indiqués les résultats obtenus pour le traitement des tourteaux d'arachides selon les trois exemples précédents. TABLEAU EXEMPLE N01 EXEMPLE N02 EXEMPLE N03 avant après avant après avant après le :le : le :le :le :le : : trai- trai- : trai- traiter trai- : trai tement tement tement ment et tement tement : :::: l'ex . trac- tion matières grasses 1,5 1,5 18 1,5 1,5 1,5 grasses 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 (%) : : : : : eau (%) : 10 8 : 8 10 10 : 6 couleur blanc vert brune vert blanc vert : : gris : : : :gris : odeur : aucune aucune arachi- aucune aucune aucune: : : de aflatoxine (ppb) : 1100 : 20 : 800 : 30 1100 : 25 REVENDICATIONS 1.- Procédé de décontamination par une solution aqueuse ammoniacale de substances contenant notamment de l'aflatoxine, caractérisé en ce que le mélange de la substance contaminée broyée et de ladite solution est soumis à une brève et forte compression mécanique après quoi la réaction de décontamination, amorcée par cette compression, se poursuit librement, jusqu'au niveau de dé contamination désiré puis l'excédent d'ammoniac est éliminé. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la compression est poussée jusqu'à l'agglomération de la substance broyée. 3*- Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la compression est assurée par une presse fonctionnant en continu et fournissant des éléments agglomérés de dimensions réduites tandis que la réaction se poursuit pendant le cheminement en continu de ces éléments. 4.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la poursuite, de la réaction s'effectue à la pression atmosphérique. 5.- Procédé selon la revendication 1, caractéq risé en ce que la solution aqueuse ammoniacale contient de 5 à 25 % d'ammoniac. 6.- Procédé selon l'une des revendications 1 et 5 caractérisé en ce que la solution est utilisée à raison de 5 à 10 % de la quantité de substance à traiter. 7.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élimination de l'excédent d'ammoniac est obtenuepar évaporation de celui-ci. 8.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élimination de l'excédent d'ammoniac est obtenuepar neutralisation de celui-ci par un acide organique acceptable pour l'alimentation des animaux. 9.- Dispositif de mise en oeuvre du procédé selon une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'amenée en continu de la substance à traiter et de la solution de traitement, une presse à agglomérer en continu le mélange de cette substance et de cette solution en éléments de dimensions réduites, un récipient allongé disposé au moins en oblique de sorte que lesdits éléments amenés à sa partie supérieure y cheminent par gravité jusqu'à la partie inférieure et des moyens d'élimination de l'ammoniac. 10.- Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que les moyens d'élimination de l'ammoniac comprennent un broyeur des éléments agglomérés. 11.- Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le broyeur est suivi d'une seconde presse à agglomérer dans laquelle le produit broyé est melangé avec un acide organique pour sa nouvelle agglomération en éléments de dimensions réduites. 12.- Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le récipient allongé est équipé d'un dispositif de refroidissement de son contenu. 13.- Produit d'alimentation animale sous forme de poudre, ou bien de pastillescude boulettes agglomérées obtenu par le procédé et l'appareil selon une des revendications précédentes.