Brevet FR2230301A1 — publié le 19741220

La présente invention concerne un nouveau procédé pour l'extraction de jus, aroames ou autres constituants liquides de diverses matières naturelles. Elle se rapporte plus particulièrement à 11 extraction d'une phase liquide des fruits, légumes, champignons, viandes et autres matières similaires, produites par le règne végétal et animal, y compris celui des microorganismes. La méthode classique d'extraction de jus, notamment des fruits, légumes, etc., consiste à presser ces produits de façon à en faire sortir le liquide, et à séparer celui-ci de la pulpe Cependant, la pulpe, qu'elle soit constituée par une matière cellulosique, protéique, gluco-protéique ou autre, retient toujours une proportion assez grande de liquide, s'opposant ainsi à ltextrac- tion complète de ce dernier. C'est la raison pour laquelle on a cherché à améliorer le rendement de l'extraction par l'action d'agents tensio-actifs, d'enzymes dissolvant la pulpe, de solvants chimiques solubilisant les essences à extraire, etc.On arrive, par la combinaison de la pression avec l'action des agents sus-mentionnés, à améliorer le rendement d'extraction, mais cela entrante généralement d'autres inconvénients, dûs à la présence de substances étrangères, ainsi introduites ; en effet, il est souvent difficile d'éliminer, par la suite, ces substances qui constituent des résidus embarrassants ou des composés nuisant directement ou indirectement à l'utilisation optimale de l'extrait recherché, ou m3me à la consommation de celui-ci. Les recherches, qui ont conduit à la présente invention, ont permis d'établir que la cause principale de la rétention des liquides par la pulpe, résultant de la pression, réside dans-la subsistance de cellules- du tissu vgétal ou animal de l-a- matière traitée. En fait, le pressage des fruits, légumes, etcs, n'affecte pas, du moins pas complètement, les cellules elles-m8mes, comme peuvent le faire les enzymes ou les solvants. Aussi l'idée directrice de la présente invention fut la recherche d'un procédé qui rendrait possible la destruction des cellules elles-memes. La présente invention consiste à soumettre la matière végétale ou animale, dont on veut extraire un liquide, à la congélation lente à une température à laquelle la glace, formée au sein du tissu traité, se présente en cristaux relativement gros, de densité aussi basse que possible. La congélation, suivant l'invention, effectuée lentement, évite en général la surfusion et autres faux équilibres, et laisse à la glace le temps de former des cristaux normaux du système hexagonal, de volume spécifique supérieur å celui de l'eau, produisant ainsi l'éclatement des cellules de ltin- térieur de celles-ci. La congélation suivant l'invention est généralement ef fectuée entre environ -2 C et -500C, et de préférence entre -5 et -250C. Il est avantageux de produire la baisse de température progressivement, par exemple en un temps de 10 minutes à 6 heures, et plus particulièrement de 30 minutes à 5 heures, selon la masse à traiter, depuis l'ambiante jusqu'à la température basse finale voulue. La durée totale de maintien à l'état congelé peut varier : elle est de préférence au moins de'ordre d'une demi heure, mais elle peut être prolongée pendant des jours, semaines, ou mois, notamment s'il s'agit de conserver la matière donnée à froid. Il peut être avantageux de soumettre la matière à une légère agitation, par exemple mécanique, sonore ou ultra-sonore, pendant la congélation, afin d'éviter l'état de surfusion. Dans une seconde phase du procédé de l'invention, la matière congelée est réchauffée au-dessus de oor par tout moyen convenable ; en particulier le réchauffage dans un four électrique à haute fréquence est fort pratique. Le liquide, ainsi formé, est séparé par tout moyen approprié qui peut comprendre, par exemple, une ou plusieurs des opérations telles que pressage, centrifugation, filtration sous vide, etc. On constate alors que la quantité de liquide recueilli est de beaucoup supérieure à celle que 1' on peut obtenir, à partir deAa meme matière, par extraction classique, notamment pressage ou/et broyage, suivie d'une séparation usuelle. La congélation a été appliquée jusqu'à présent, dans 1' art antérieur, pour la concentration de jus dejà obtenus par d' autres méthodes d'extraction, notamment par pression, comme décrit par exemple dans les brevets américains nO 2 588 337 et 2 919 199; il s1 agissait là d'éliminer l'eau libre du jus et non pas de la destruction de cellules. D'autre part, il a été proposé d'extraire des cellules inaltérées de fruits entiers par la congélation rapide de ceux-ci, à très basse température ; les cellules entières, ainsi libérées, sont ensuite séparées mécaniquement, notamment par tamisage, pour etre stockées et livrées à la consommation.Dans ce procédé, décrit par les brevets américains n0'3 246 993 et 3 365 310, la congélation est réalisée par imMersion du fruit dans un liquide, tel que par exemple l'azote, l'oxyde d'azote ou air liquide, à une température inférieure à -73 C, généralement de 1' ordre de -88 à -196aC. La grande rapidité de la congélation et la température très basse conduisent à ia formation d'une glace en très petits cristaux, aux caractéristiques physiques ne produisant pas l'éclatement des cellules ; c'était là le but de l'art anté- rieur décrit dans les brevets sus-mentionnés, puisu'il s'agissait de recueillir les cellules non brisées.Or, conformément à la présente invention, c'est précisément le contraire que l'on cherche, à savoir l'éclatement des cellules, autrement dit leur destruction physique, avec libration du plasma qu'elles contenaient. Le réchauffage après congélation, qui produit la fusion du plasma libéré, permet la séparation du liquide constituant ce dernier. Bien entendu, au cours des opérations suivant l'invention, en meme temps que la perforation de la paroi cellulaire, il se produit une disjonction des cellules les une des autres, par la congélation, pus liquéfaction de l'eau initialement interposée entre ces cellules dans le tissu animal ou végétal traité. Le procédé de l'invention présente l'avantage de conduire à des rendements d'extraction très élevés, sans l'emploi d'agents euxiliaires chimiques, biochimiques ou physico-chimiques. Le nouveau procédé s'applique tant à des matières végétales qu'animales et il permet d'extraire, non seulement le jus aqueux, mais également les armes constitués par des essences qui, dans la nature, sont toujours dispersées dans un plasma aqueux. Dans le cas de matières relativement sèches, telles que par exemple graines ou racines, l'invention peut être avantageusement réalisée, après un gonflement préalable à l'eau de ces matières. Dans certains cas, il peut être recommandable d'appliquer le nouveau procédé en plusieurs temps, ce qui permet d'améliorer encore le rendement ; airsi, après un premier cycle de congélation, refusion et séparation du liquide, la pulpe résiduaire est soumise à une nouvelle série d'opérations semblables. Eventuellement, ces cycles peuvent être répétés plusieurs fois. D'ailleurs, on peut 8- tre également amené à resoumettre à la congélation, fusion et séparation le liquide lui-meme, s'il contient encore trop de cellules entières. L'invention est illustrée par l'exemple non limitatif suivant. EXEMPLE Des déchets de champignons de couche sont traités de 4 manières, désignées ci-après par A,B,C et D. Un lot de 20 kg de chaque série est pressé de la même façon et l'on pèse le liquide recueilli. Dans chaque série, un des échantillons pressés est préalablement broyé,un deuxième échantillon étant soumis à la pression sans broyage préalable. Le tableau ci-après indique le nombre de grammes de liquide obtenu par kg de déchets de champignons, dans chaque cas; les échantillons A et B ont été lavés et égouttés, tandis que C et D n'ont subi aucun lavage. Les matières B et C ont été traitées conformément à l'invention d'abord congelées lentement jusqu'à -38 C, durant 5 heures, puis réchauffées par fractions à +15 C et soumises au pressage. Par contre, dans les cas A et D, le pressage a été effectué sans aucune congélation préalable. TABLEAU Echantillon Non broyé Broyé A Témoin * 65 50 B Procédé de l'invention 320 75 C | 205 35 D Témoin ............................ 40 35 On peut voir que les résultats suivant l'invention B et C sont de beaucoup meilleurs que ceux du traitement selon l'art antérieur A et D. De plus, on constate qu'un lavage préalable, qui équivaut à une certaine hydratation, est très favorable, puisque le rendement de B est bien meilleur que celui de C. Une autre conclusion intéressante est que, dans le cadre de l'invention, le broyage est défavorable, ce qui confirme la rétention du jus par la pulpe; il est préférable de pratiquer le nouveau procédé sur des pièces entières de la matière naturelle. On notera néanmoins que, mdme pour les produits broyés, les rendements sont encore bien meilleurs que dans la méthode classique (comparer B avec A), lorsque la matière a été lavée. REVENDICATIONS 1. Procédé pour l'extraction d'une phase liquide d'une matière naturelle, en particulier fruits, légumes, champignons, viandes mycellium bactérien et produits similaires, caractérisé en ce que la matière est soumise à une congélation lente dans des con ditions dans lesquelles la glace formée fait éclater les cellu les de la matière,qutelle est ensuite réchauffée au-dessus de OOC, et que le liquide, ainsi formé, est séparé de la pulpe résiduaire. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la congélation est effectuée lentement, en particulier en 10 mi nutes à 6 heures, de préférence en 30 minutes à 5 heures, la dure totale préférée de maintien de la matière à l'état congelé étant d'au moins 1/2 heure. 3. Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la congélation est effectuée entre -20C et -500C et, de préfé rence, entre -5 et -250C. 4. Procédé suivant une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la matière est soumise, pendant la congélation, à une agita tion, en particulier vibration mécanique, sonore ou ultra sonore. 5. Procédé suivant une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la matière est soumise à plusieurs cycles de congélation, refusion et séparation, successifs, portant sur la pulpe rési duaire ou/et sur le liquide séparé. 6. Procédé suivant une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la matière de départ, lorsqu'elle est relativement sèche, est soumise à un gonflement à l'eau, avant la congélation. 7o Procédé suivant une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la matière est utilisée en son état intégral, sans broyage ou dislocation préalable. 8. Procédé suivant une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la séparation du Liquide est effectuée par pressage, centri fugation ou/et filtration sous vide. 9. Application du procédé suivant une des revendications 1 à 8, à l'obtention d'extraits ou jus de fruits ou de légumes. 10. Application du procédé suivant une des revendications 1 à 8, à la préparation d'extraits d'arômes ou concentras de viandes, de -champignons, de levures ou similaires.