Brevet FR2240695A1 — publié le 19750314

La présente invention est relative au traitement de produits contaminés par des moisissures,-des produits toxiques ou analogues, et plus particulièrement à l'élimination de résidus d'alcalis présents dans ces produits à la suite du traitement de décontamination ou de détoxification auquel ils sont soumis. L'on sait que certains produits agricoles, notamment les arachides, peuvent être contaminés par une mycotoxine excrétée par une moisissure : 'Aspergillus flavus. La présence de cette myco- toxine, connue sous le nom d'aflatoxine, donne lieu, après latex traction de lthuile d'arachide, à des tourteaux contaminés. Lesdits tourteaux d'extraction obtenus lors de la fabrication de l'huile d'arachide sont utilisés en tant qu'aliments pour les animaux ; or, il s 'est avéré que 1 'aflatoxine est une substance hépatotoxique, et il a été reconnu que les tourteaux contaminés par laflatoxine étaient à l'origine d'intoxications graves survenues dans les élevages. C'est la raison pour laquelle il s'est avéré nécessaire de débarrasser, dans toute la mesure du possible, les tourteaux d'arachides de l'aflatoxine qui les contaminait, le taux de conta mination atteignant fréquemment 1000 tg/kg. Les procédés proposés en vue de décontaminer lesdits tourteaux tendent à éliminer 1 'aula toxine présente ou, tout au moins, à ramener son taux au-dessous de 50 T g/kg, une telle teneur maximale s'étant avérée sans danger pour la plupart des espèces animales. Parmi les procédés proposés pour débarrasser les tourteaux d'arachide de l'aflatoxine qui les contamine, l'on compte, en particulier, un procédé de traitement par l'ammoniac en phase gazeuse, qui aboutit à une élimination pratiquement totale de 1 'aflatoxine des tourteaux ainsi traités. Toutefois, le traitement par l'ammoniac présente l'inconvénient de communiquer aux produits traités une odeur et un goût désagréables et tenaces, qui affectent grandement les qualités organoleptiques de ceux-ci et rendent les tourteaux décontaminés par l'ammoniac difficilement utilisables pour l'alimentation des animaux Le goQt et l'odeur désagréables qui subsistent ainsi dans lesdits produits sont essentiellement dus à la présence dè quantités résiduelles d'ammoniac dans les produits traités, et en particulier dans les microcanaux que comportent les tourteaux. La présente invention s'est en conséquence donné pour but de pourvoir à un procédé et à une installation pour l'élimination des quantités résiduelles d'ammoniac présentes dans les produits initialement contaminés par l'aflatoxine et ayant subi un traitement de décontamination à l'aide d'ammoniac. Le procédé et l'installation conformes à la présente invention répondent mieux aux nécessités de la pratique que les procédés antérieurement connus de décontamination à l'aide d'ammoniac de tourteaux contaminés par l'aflatoxine, notamment en ce qu'ils permettent l'obtention de tourteaux décontaminés dans lesquels le goût et l'odeur d'ammoniac ont été éliminés, et qui sont, en conséquence, rendus parfaitement utilisables comme aliments pour les animaux. La présente invention a pour objet un procédé de traitement de produits contaminés par des moisissures, des produits toxiques ou analogues qui consiste à soumettre des produits rendus toxiques par la présence de produits toxiques ou d'aflatoxine ou de mycotoxines analogues, tels que des tourteaux d'arachides résultant d'opérations d'extraction d'huile, par exemple, à l'action d'un alcali volatil, tel que l'ammoniac, par exemple, en phase gazeuse, à une température inférieure à 1000 C et sous une pression absolue de 1 à 4 bars, pendant un temps bref, de l'ordre de 15 minutes environ, lequel procédé est caractérisé en ce que le traitement de décontamination ou de détoxification desdits produits pour en éliminer les produits toxiques, les mycotoxines ou analogues, est suivi d'un traitement de neutralisation des quantités résiduelles d'alcali volatil incluses dans le produit traité, à-l'aide d'un acide organique, pur ou très concentré, en phase-vapeur ou gazeuse, sous une pression inférieure à la pression atmosphérique. Selon un mode de réalisation avantageux du procédé qui fait l'objet de la présente invention, l'acide organique, pur ou très concentré, mis en oeuvre pour le traitement du produit à neutraliser, est introduit dans le produit à neutraliser à raison d'une quantité comprise entre 0,2 et 0,5 %, en poids, du produit traité, qui est légèrement supérieure à la quantité stoechiométrique nécessaire à la neutralisation de l'ammoniac résiduel présent dans le produit. Selon un autre mode de réalisation avantageux du procédé qui fait l'objet de la présente invention, le traitement de neutralisation à l'aide d'un acide organique en phase vapeur ou gazeuse, est réalisé sous une pression inférieure à 300 torrs. Selon un troisième mode de réalisation avantageux du procédé qui fait l'objet de la présente invention, l'acide organique est mis en phase vapeur par introduction de cet acide organique, pur ou très fortement concentré, dans une enceinte de traitement mise sous vide, dans laquelle on maintient une température comprise entre 80~et 1100 C. Conformément à une disposition préférée du procédé qui fait l'objet de la présente invention, l'acide organique mis en oeuvre pour neutraliser l'ammoniac est constitué par de l'acide acétique pur à 98 %, qui se vaporise dans l'enceinte de traitement à la température et sous la pression déterminées qui règnent dans cette dernière. La vaporisation ou la gazéification de l'acide organique mis en oeuvre pour neutraliser l'am3sniac résiduel présent dans le produit traité s'est révélée déterminante pour la réalisation du procédé qui fait l'objet de la présente invention, car la mise en pratique du procédé a permis de mettre en évidence que 1 'action de l'acide organique en phase liquide sur le produit à neutraliser n'était que peu opérante, en ce que l'on n'observait qu'une faible action de neutralisation de l'ammoniac résiduel présent dans le produit, et spécialement dans les tourteaux d'arachides décontaminés à l'aide d'ammoniac.Contrairement à cela, il s 'est avéré que l'acide organique, notamment l'acide,acétique, n'exerce son action de neutralisation de l'ammoniac résiduel présent dans les tourteaux d'arachides, que s'il se trouve à l'état gazéifié. Cet état physique favorise, en effet, la pénétration de l'agent neutralisant dans les micropores ou les microcanaux du produit, tel que tourteau, à traiter, qui recèlent l'ammoniac résiduel à neutraliser. La présente invention a également pour objet une installation pour la mise en oeuvre du procédé conforme aux dispositions de la présente invention. Cette installation comprend un réacteur, fixe ou mobile, qui présente une bonne résistance mécanique au vide et à une pression interne absolue pouvant atteindre 4 bars, et qui est équipé d'un dispositif de chauffage et d 'un circuit de mise sous vide. Ladite installation est caractérisée en ce que le réacteur unique susdit abrite successivement-les opérations de décontamination, à l'aide d'ammoniac, des produits contaminés par l'aflatoxine, et de neutralisation, à l'aide d'un acide organique, de l'ammoniac résiduel présent dans le produit traité. Selon un mode de réalisation préféré de l'installation conforme à la présente invention, le réacteur est équipé de moyens de chargement du produit à traiter, de moyens d'introduction de l'ammoniac et de moyens d'introduction de 1 'acide organique de neutralisation de l'ammoniac résiduel. Selon un autre mode de réalisation préféré de l'installation conforme à la présente invention, le réacteur est équipé de moyens de gazéification de l'acide organique. Outre les dispositions qui précèdent, l'invention comprend encore d'autres dispositions, qui ressortiront de la description qui va suivre. La présente invention vise particulièrement les procédés et les installations de traitement de produits contaminés par 1 'afla- toxine ou par des produits toxiques, conformes aux dispositions qui précèdent, ainsi que les moyens propres à la mise en oeuvre de ces procédés et à la réalisation des installations susdites, et les procédés et installations d'ensemble dans lesquels sont inclus des procédés et installations conformes à la présente invention. L'invention pourra être mieux comprise à I'aide du complément de description qui va suivre, qui se réfère à un exemple demis en oeuvre du procédé objet de la présente invention, en liaison avec un dessin annexé, dont la figure unique est une représentation schématique de l'installation conforme à la présente invention. Il doit être bien entendu, toutefois, que cet exemple, de même que le dessin annexé et les parties descriptivés correspondantes, sont donnés uniquement à titre d1illustration de l'objet de l'invention, dont ils ne constituent en aucune manière une limitation. EXEMPLE L'on utilise un réacteur (1) soigneusement calorifugé et équipé extérieurement - mais toutefois àl'intérieur de l'élément de calorifugeage - d'un serpentin de chauffage qui permet le maintien des parois à une température supérieure à 800 C, pour éviter les phénomènes de condensation. L'on introduit dans ce réacteur - dont la capacité est de 15 tonnes, par exemple, - des tourteaux (2) obtenus à la suite d'un traitement d'extraction d'huile de graines d'arachides, et avantageusement des tourteaux ayant subi un traitement d'élimination du solvant d'extraction. Ces tourteaux sont contaminés par la présence d'aflatoxine à raison de 1 à 2 ppm. Les tourteaux peuvent être introduits froids dans le réacteur, dans lequel ils sont chauffés jusqu'à ce qu'ils atteignent une température comprise entre 60 et 950 C, et de préférence une température voisine de 800 C ; dans le cas où les tourteaux sortent de l'installation d'élimination du solvant dlextraction, ils se trouvent à une température voisine de 800 C, en sorte qu'il n'est pas nécessaire de les chauffer après les avoir introduits dans le réacteur (1). Le réacteur (1) est rempli de tourteaux, à raison de 90 % de sa capacité ; une fois rempli, à laide d'un dispositif de chargement (3), il est isolé et mis sous vide de manière à obtenir une pression absolue comprise entre 50 et 100 torrs ; l'élimination de l'air présent dans le réacteur, qui résulte de cette mise sous vide, améliore 1 1efficacité du traitement par l'ammoniac et exerce, notamment, une influence très favorable sur le taux d'élimination de 1 'aflatoxine présente dans les tourteaux. La mise sous vide est assurée à laide d'une source de vide appropriée (4). Llon introduit alors de l'ammoniac sous pression dans le réacteur (1) ; cette introduction d'ammoniac est réalisée en plusieurs points, et de préférence au moins à la base-du réacteur, en (5), et à la partie supérieure de ce dernier, en (6). Lors de l'introduction de l'ammoniac gazeux, l'on surveille la pression, à l'aide d'un manomètre par exemple (non représenté), de manière à la maintenir constante, en la choisissant comprise entre 1 et 4 bars absolus. Cette pression est maintenue pendant toute la durée de la réaction de décontamination ; la durée de la réaction est principalement fonction du taux d'élimination d'aflatoxine recherché elle est avantageusement de l'ordre de 15 minutes. Pour une telle durée de réaction, le taux d'élimination de l'aflatoxine en fonction de la pression peut s'exprimer comme suit Pression absolue Teneur approchée finale en aflatoxine 0,5 bar 400 ppb 1 bar 100 ppb 2 - bars ; 50 ppb 3 bars ; 30 ppb Le traitement qui vient d'être décrit permet d'abaisser le taux d'aflatoxines dans des normes acceptables, et même, si lon procède à une pression supérieure à 3 bars et avantageusement comprise entre 3 et 4 bars, d'éliminer totalement les aflatoxines présentes dans le tourteau. Une fois la réaction de décontamination par l'ammoniac terminée, l'on décomprime le réacteur (1) dans un système de récupération d'ammoniac du type comprenant, par exemple, un laveur ou un filtre à gaz, un scrubber permettant de dissoudre le gaz ammoniac dans l'eau et une installation de distillation du gaz ammoniac sous une pression élevée, de 12 bars par exemple, pour le séparer de l'eau. Lorsque le réacteur est décomprimé, il doit également être mis sous vide, à laide du système de récupération de l'ammoniac, jusqu'à obtention d'une pression absolue comprise entre 50 et 100 torrs. Toutefois, les tourteaux traités contiennent de l'ammoniac résiduel qui affecte les qualités organoleptiques des tourteaux, qui sont destinés à l'alimentation animale, affectant ainsi grandement leurs possibilités d'utilisation dans ce domaine particulier. Il s'est donc avéré nécessaire d ' éliminer 1 'ammoniac résiduel qui stest insinué dans les microcanaux-que comportent les tourteaux, pour améliorer les qualités organoleptiques des tourteaux décontaminés à l'ammoniac, et rendre leur goût acceptable par les animaux. Dans ce but, conformément à la présente invention, une fois l'opération de récupération du gaz ammoniac terminée, l'on isole le réacteur (1) du système de vide (4) et l'on injecte dans ledit réacteur, de préférence en plusieurs points tels que (10) et (17), par exemple de l'acide acétique, pur ou fortement concentré, en quantité déterminée par la quantité supposée d'ammoniac résiduel présent que l'on cherche à neutraliser. La quantité d'acide acétique injectée devrait être un peu supérieure à la quantité stoechiométrique nécessaire à la neutralisation de l'ammoniac résiduel présent dans les tourteaux ; il s'est avéré dans la pratique que cette quantité doit être comprise entre 0,2 et 0,5 %, en poids, par rapport au poids des tourteaux traités introduits dans le réacteur, et être de préférence de l'ordre de 0,4 % en poids du poids des tourteaux. L'injection de l'acide acétique a lieu tout en veillant à maintenir dans le réacteur (1) une pression inférieure à la pression atmosphérique, en sorte qu'à la fin de l'introduction de l'acide acétique la pression absolue dans le réacteur soit inférieure à 300 torrs. Préalablement à l'injection de acide acétique par la tuyauterie (8) par exemple, la température atteint 7000 C environ cette température est maintenue à 1 aide du dispositif de chauffe ge (non représenté) qui entoure le réacteur (1). A la température et à la pression ci-dessus, l'acide acétique se vaporise dans le réacteur et crée une atmosphère d'acide qui s'insinue jusqu'à l'intérieur des microcanaux des tourteaux qui recèlent l'ammoniac résiduel, réalisant ainsi une neutralisation extrêmement homogène et rapide de l'ammoniac résiduel présent dans les tourteaux, sans requérir- une agitation de la masse réactionnelle. Selon une variante de réalisation, l'acide acétique peut être injecté directement à 1 'étant gazeux dans le réacteur (1) - à partir, par exemple, d'un bac (9) dans lequel la vaporisation de 1 acide acétique est réalisée par circulation de vapeur chauffée à une température supérieure à 2000 C -, les résultats obtenus dans la perspective de la neutralisation de l'ammoniac résiduel étant comparables, dans ce cas, à ceux obtenus avec l'acide acétique gazéifié dans le réacteur. La neutralisation totale de l'ammoniac qui se trouve dans la masse même des tourteaux est réalisée au bout d'un temps de contact de 5 à 10 minutes. Au bout de ce temps, l'on remet le réacteur (1) en liaison avec le système de vide (4), pour éliminer 1 excès d'acide acétique. Une fois le vide "cassé", on vidange le réacteur (1). Les refroidisseurs classiques à tourteaux éliminent les résidus d'acide qui pourraient subsister dans la masse du tourteau. Le réacteur utilisé peut être aussi bien un réacteur statique qu'un réacteur mobile, rotatif. Dans les deux-cas, le réacteur doit être apte à résister mécaniquement au vide et à une pression interne absolue de 4 bars ; de plus, il doit être réa lisé en matériaux capables de résister à la corrosion par l'acide acétique. Le réacteur rotatif présente, toutefois, l'avantage de permettre la mise en oeuvre de tourteaux froids qui sont chauffés directement dans le réacteur, et de permettre une vidange plus aisée des tourteaux traités. Pour les besoins de la pratique, il est avantageux de disposer d'une batterie de plusieurs réacteurs identiques dont la capacité, comme le nombre, sont fonction des quantités de tour teaux à traiter ; en pareil-cas, pendant que l'un des réacteurs est en cours de remplissage et qu'un autre est en cours de vidange, les autres réacteurs - en nombre variable adapté aux besoins sont en cours de traitement. Dans la présente description, et plus particulièrement encore dans le présent Exemple, il a été fait référence au traitement de tourteaux d'arachides résultant de processus d'extraction d'huile, contaminés par des aflatoxines ; il va -sans dire que l'objet de l'invention s'applique également aux farines d'arachides contaminées par de l'aflatoxine, ainsi qu'à d'autres matières, alimentaires ou non, sur lesquelles s'est développée une lignée d'Aspergillus flavus.L'objet de la présente invention s'applique par ailleurs à des matières ayant subi un traitement par du gaz ammoniac pour realiser une décontamination ou une détoxification par des substances autres que les aflatoxines, comme c'est le cas en particulier de la farine de colza traitée par-de l'ammoniac pour éliminer les dérivés soufrés toxiques qu'elle contient, d'où l'ammoniac résiduel subsistant à la suite du traitement peut avantageusement être chassé à-l'aide d'un acide organique conformément à la présente invention. Il résulte de la description qui précède que, quels que soient les-modes de mise en oeuvre, de réalisation et d'application adoptés, l'on obtient un procédé et une installation pour le traitement de produits contaminés par des moisissures ou analogues, et plus particulièrement pour l'élimination des résidus d'alcalis présents dans ces produits à la suite de traitements de décontamination, qui présentent des avantages importants par rapport à l'Art antérieur, notamment en ce qu'ils permettent une amélioration importante des qualités organoleptiques des produits obtenus et, partant, une amélioration des possibilités de commercialisation des produits traités. Ainsi que cela ressort de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes de mise en oeuvre, de réalisation et d'application qui viennent d'être décrits de façon plus explicite ci-dessus ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes qui peuvent venir à l'esprit du technicien en la matid- re, tout en demeurant dans le cadre de la présente invention et sans s'écarter de la portée de cette dernière. REVENDICATIONS 1 - Procédé pour le traitement de produits contaminés par des moisissures, des produits toxiques ou analogues qui consiste à soumettre des produits rendus toxiques par la présence de produits toxiques, d ' aflatoxine ou de mycotoxines analogues, tels que des tourteaux d'arachides résultant d'opérations d'extraction d'huile, par exemple, à l'action d'un alcali volatil tel que l'ammoniac, par exemple, en phase gazeuse, à une température inférieure à 7000 C et sous une-pression absolue de 1 à 4 bars, pendant un temps bre-f, de tordre de 15 minutes environ, lequel procédé est caractérisé en ce que le traitement de décontamination ou de détoxifîcation desdits produits pour en éliminer les produits toxiques, les mycotoxines ou analogues, est suivi d'un traitement de neutralisation des quantités résiduelles d'alcali volatif incluses dans le produit détoxifié ou décontaminé, à l'aide d'un acide organique, pur ou très concentré, en phase vapeur ou gazeuse, sous une pression inférieure à la pression atmosphérique. 20 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'acide organique, pur ou très concentré, mis en oeuvre pour le traitement du produit à neutraliser, est introduit dans le produit à neutraliser à raison d'une quantité comprise entre 0,2 et 0,5 % en poids du produit traité, qui est légèrement supérieure à la quantité stoechiométrique nécessaire à la neutralisation de l'ammoniac résiduel présent dans le produit. 30 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le traitement de neutralisation à l'aide d'un acide organique en phase vapeur ou gazeuse, est réalisé sous une pression inférieure à 300 torrs. 40 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que 1 'acide organique est mis en phase vapeur par introduction de cet acide organique, pur ou très fortement concentré, dans une enceinte de traitement mise sous vide, dans laquelle on maintient une température comprise entre 80 et 1100 C. 50 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'acide organique mis en oeuvre pour neutraliser l'ammoniac est constitué par de l'acide acétique pur ou très concentré, qui se vaporise dans l'enceinte de traitement à la température et sous la pression déterminées qui règnent dans cette dernière. 60 - Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, comprenant un réacteur, fixe ou mobile, qui présente une bonne résistance à la corrosion, ainsi qu'une bonne ré Si stance mécanique au vide et à une pression interne absolue pouvant atteindre 4 bars, lequel réacteur est équipé d'un dispositif de chauffage et d'un circuit de mise sous vide, ladite installation étant caractérisée en ce que le réacteur unique susdit est successivement le siège des opérations - de décontamination, à l'aide d'ammoniac, des produits contaminés par des mycotoxines, des produits toxiques ou analogues, - et de neutralisation, à l'aide d'un acide organique, de l'ammoniac résiduel présent dans le produit traité. 70 - Installation selon la revendication 6, caractérisée en ce que le réacteur est équipé de moyens de chargement du produit à traiter, de moyens d'introduction de l'ammoniac et de moyens d'introduction de l'acide organique de neutralisation de 1 'ammoniac résiduel. 80 - Installation selon 1 'une quelconque des revendications 6 et 7, caractérisée en ce que le réacteur est équipé de moyens de gazéification de l'acide organique.