Brevet FR2273068A1 — publié le 19751226

L'ananas à maturité est un fruit succulent, très sucré, à chair rose juteuse ; malheureusement, l'ananas bien mûr s'abîme facilement, s'il n'est pas consommé dans les deux jours qui suivent sa récolte. Ceci entrain une dévalorisation de 11 ananas de bouche, mûr à point.L'ananas est maintenant traité industriellement on le récolte peu mûr pour pouvoir le découper facilement en tranches qui sont mises en conserve ; on le récolte aussi assez mûr pour les ananas de bouche destinés à 11 exportation ; quant aux ananas bien mûrs, ils sont réservés à la consommation locale et ne représentent plus qu'une faible partie de la production d'ananas, cet ananas bien mûr étant beaucoup plus sucré que l'ananas récolté précocement pour la mise en conserve et étant trop mûr pour le commerce d'exportation d'ananas de bouche. ta présente invention a pour but de revaloriser l'ananas de bouche bien mûr en annexant à un complexe agro-industriel d'ananas une industrie de sucrerie dont la matière première est l'ananas à maturité. La production d'ananas de bouche sera ainsi développée, permettant aux connaisseurs de pouvoir déguster localement de bons fruits bien mûrs et succulents et fournissant une quatrième source de sucre non exploitée jusqu'alors, les trois autres sources habituellement utilisées étant la canne à sucre, la betterave sucrière et le borasse ou ronier à vin. La sucrerie écoulera les surplus d'ananas mûrs de bouche et les écarts, c'està-dire les ananas trop mûrs, ou abîmés et sans valeur marchande en tant qu'ananas de bouche. On pourra ainsi produire des ananas mûrs de bouche, sans courir le risque due pertes importantes.Bien entendu, le me me complexe agro-industriel pourra fournir en outre des ananas peu mûrs pour les conserves de tranches et des ananas assez mûrs de bouche pour 11 exportation, les ananas bien mûrs étant réservés à la consommation locale et à la fabrication du sucre. Un autre avantage de l'invention, sur le plan de l'industrie sucrière, tient au fait que la canne à sucre industrielle ne peut pas être cultivée dans un sol quelconque, alors que l'ananas pousse facilement partout, dans la zone climatique tropicale qui est la sierle, comme on peut le constater par exemple, en C8te d'Ivoire.L'invention permettra donc de valoriser, au point de vue agricole, comme au point de vue industriel, les pays de la zone tropicale producteurs d'nns. s L'invention a donc pour premier pbjet un procédé de fabrication de saccharose cristallisé et de produits annexes partir d'ananas ou de jus d'ananas, caractérisé er ce qu'on soumet le jus sucré résultat du pressage d'ananas à une désaromatisation, par concentration du jus sucré à chaud et récupération de l'arôme qui distille, sous forme de solution aqueuse de composés aromatiques, on soumet le jus désaromatisé à un cllau1age à une température d'environ 75 C et jusqu'à obtention d'un p11 d'environ 7,2, on chauffe le jus chaulé au moyen de vapeur d'eau à 90 -95 C, on ajoute du kieselguhr au jus, après son chauffage, pour le dépectiniser, on filtre le jus, pour obtenir, comme gâ- teau de filtre, du citrate de calcium et, comme liquide, un jus sucré débarrassé de l'arôme, de l'acide citrique et de la pectine, on déminéralise le jus filtré au moyen d'échangeurs d'ions anioniques et cationiques, on le décolore éventuellement, on concentre le jus par évaporation poussée sous vide pour le transformer en une masse sirupeuse pleine de cristaux de sucre de saccharose, et on soumet ladite masse à une centrifugation-essorage, qui fournit d'une part du sucre de saccharose cristallisé, que l'on fait sécher, et d'autre part des mélasses contenant du glucose et du lévulose. De préférence, on prépare ledit jus sucré en broyant et pressant isolément les coeurs, les pulpes et les épluchures des ananas épluchés, on réunit les jus sucrés désaromatisés provenant des coeurs et des pulpes pour les soumettre conjointement aux traitements subséquentseton soumet isolément à ces mômes traitements le jus moins sucré provenaht des épluchures. On peut aussi soumettre les résidus de pressage des coeurs, pulpes et épluchures à un épuisement fournissant un corplément de jus sucré, qui est soumis isolément aux traitements subséquents et l'on réunit avantageusement les masses siri)euses pleines de cristaux de sucre provenant du traitement d'une part des coeurs et pulpes, et d'autre part des épluchures et d'autre part des résidus de pressage des coeurs, pulpes et épluchures, pour une centrifugation-essorage en commun. Pour obtenir l'arôme d'ananas pur, on concentre la solution aqueuse de composés aromatiques et l'oyez peut traiter par l'acide sulfurique le précipite de citrate de calcium après l'avoir délayé dans de l'eau, pour obtenir une solution aqueuse d'acide citrique que l'on sépare par filtration du kieselguhr et du sulfate de chaux précipité, la solution d'acide citrioue étant ensuite concentrée pour fournir des cristaux d'acide citrique. L'acide citrique entre dans la préparation des limonades, des bonbons, du beurre, de médicaments. Il est utilisé comme succédané du vinaigre et surtout comme adjuvant pour l'impression des textiles. L'arôme d'ananas est employé pour parfumer des boissons, le lait et divers aliments tels que yaourts, glaces, entremets, gâteaux. Quant aux mélasses, elles sont-utilisables en lévurerie, distillerie, dans l'alimentation du bétail etc... L'invention a donc pour second objet à la fois le sucre de saccharose et les divers sous-produits, extraits de l'ananas ou du jus d'ananas et qui sont utiles tant à l'homme qu'aux ani maux. Un mode particulier de mise en oeuvre du procédé suivant l'Invention sera maintenant décrit, à titre purement indicatif et nullemerlt limitatif, en référence au schéma de fabrication ci-apros : t-r.as pluelic' 1 Coeurs Pulpes épluchures Broyage Broyage flroya5e Pressage Pressage Pressage . ~ > s Epluchures lrulr,es, - coeurs pi.ess-:s DF:I Lsicii sucré Jus scre Jus sucre Jus sucre' Jus sucre, Jus sucre I I Fiitration Filtration Filtration filtration tésarenti- I I I Désaroaati- Déoaromåtiw saronzoti- D--arorj.-j sation sation sat-ion s-tion hrotLle dtawlall?4stFS"In c Jus sans Jus sans Jus sans Jus salls arome - & arobe arome ar8nel I J Filtration Filtration Filtration Chaulage Chaumage Chaulage Chauffage Chauffage Chauî=ne I I Dépectiliisa- Dépectini- Dépeetinisation tion au Kie- sation au au Kieselguhr se7.ELlhr Kieselguhr l I I Filtration ou Filtration Filtration ou oentrIfuatioa ou centrifu- centriiui gation tion Citrate de tion calcium Jus sucré Jus sucré Jus sucre Acidifica- décitraté décitraté déci.t;;raté tion par Déminéralisa- DérninDralisa- Dmine'ralisa S04H2 g tien J tion tion J Filtration Concentration Concenratioei Concentration Solutioe pousose sous poeJssée sous po'ssee sous d'acide ci- vide J vide t vide trique I Sirop -I cris- Sirop + cris- Sirop + cris taux x Cristallisa- - taux tau tion par cen centration COntrifgatiOn 5-oparatien et eS 7iaoe seehage dos J Séc"-aSe cri.st Sucre csista lisé > v 5 Arôr::e | cide c,- |Stlere 1éM.ses T-cM-etc a tilaZ | (i̇%irce)i tES-5 soos La première opération, après un lavage préliminaire des fruits par jets d'eau, est l'épluchage des ananas, la section des extrémités et l'extraction des coeurs, ces opérations pouvant entre effectuées au couteau ou au moyen d'un outil spécialement approprié, appelé "Ginaca" et couramment employé dans l'industrie des tranches d'ananas mises en conserve. On effectue ensuite un broyage grossier, isolément, des coeurs, des pulpes et des épluchures, dans un broyeur à marteaux. On peut remplacer le broyage par un découpage en petits morceaux. Chaque produit broyé est soumis, isolément, à un pressage, par exemple à la presse discontinue Olier (qui donne un jus filtrés mais, pour de grandes quantités, la presse à vis est de rigueur, après quoi on centrifuge pour obtenir un jus peu chargé en débris divers. On obtient trois jus sucrés ayant des Bris différents,le Brix étant le poids de sucre pur contenu dans 100 g d'une solution aqueuse de sucre. Ces valeurs du Brix à 290C sont les suivantes Jus sucré des épluchures : 110 Jus sucré des coeurs : 130 Jus sucré des pulpes : 15,20. Etant donné les différences de Brix, on traitera séparément les épluchures et simultanément les coeurs et les pulpes pour la suite des opéråtions, après la désaromatisation maintenant effectuée. On filtre chacun des trois jus pour les clarifier, puis on les soumet, séparément, à une concentration par évaporation sous vide à 550C environ, permettant de récupérer par condensation une solution aqueuse de composés volatils aromatiques en faible dilution, qu'il faut ensuite concentrer pour obtenir un arme pur d'ancnas. Pour l'évaporation sous vide et la récupéra- tion de l'arôme, on peut employer une installation UNIPECTINE (Suisse) ou tout autre appareil de récupération des arômes, entra autres l'appareil WIEGAN (U.S.A.) On rassemble les jus sans arôme proven2rlt des coeurs et des pulpes, pour les traitements ultérieurs ; le jus sans arôme provenant Tes épluchures sera travaillé isolément. Après une filtration préalable, qui le débarrasse des subs- tances mucilagineuses et d'une partie des pectines, chaque jus sans arôme est soumis à un chaulage destiné à séparer l'acide citrique sous forme de citrate de calcium précipité. On ajoute as la chaux-à saturation, étant donné que le citrate de calcium est plus soluble à froid qu'à chaud. L'opération est effectuée à une température d'environ 750C, dans un appareil dont les parois sont chauffées par un courant de vapeur d'eau sous pression ; on agite de temps en temps ; la chaux est ajoutée dans la proportion d'environ 5 % en poids par-rapport au jus traité et le pH final obtenu est de 7,2 ; le jus contient alors du citrate de calcium précipité. On ferme du citrate de calcium insoluble sous l'influence d'un chauffage subséquent à 90-950C, dans le même appareil dont les parois sont parcourues par un courant de vapeur d'eau sous pression ; le citrate de calcium demeure insoluble après le refroidissement du jus. Il est avantageux d'ajouter alors à la liqueur chaulée, dans la proportion de 1 % en poids, de la poudre fine de kieselguhr (silice plus ou moins hydratée), pour une meilleure filtration de la liqueur et pour compléter sa dépectinisation. On sépare donc ensuite par filtration le citrate de calcium mélangé au kieselguhr et aux pectines résiduelles. La filtration peut avoir lieu dans un filtre-presse ou dans une centrifugeuse ou, pour de petites quantités, dans un entonnoir de Büchner sous vide. On obtient un jus sucré filtré, décitraté, que l'on stu- met alors à une déminéralisation par échangeurs d'ions, sous for- me de résines anioniques et cationiques, corme par exemple les produits dénommés "Zérolit 225 cation" et"Zérolit PFIP anion", fournis par la Société française SOBREP (Société Bretonne de Produits Chimiques et Pharmaceutiques, filiale de PERMUTIT Co.). On peut éventuellement faire suivre d'une décoloration sur charbon activé. On effectue ensuite une concentration poussée par évapora- tion sous vide du jus décitraté et déminéralisé.On utilise avantageusement à cet effet l'appareil dénommé "ROTAVAPOR" sur pompe PIEL des Etablissements PARVEX (vitesse de rotation : 1440 t/mn). Avec cet appareil, on opère, par exemple, au bain marie à o5QC environ.On obtient Iiar ce procédé une masse sirupeuse Pleine de cr.s- taux de sucre.Ainsi, pour 10 O kg de liqueur traitée,on enlève au mo- yen de cet appareil 8,5 kg d'eau. La masse sirupeuse cristalline, qui est ensuite soumise à une centrifugation-essorage, ne contient donc plus que 15 ç d'eau ; on peut avoir recours aux super-centrifugeu ses "SHARPLES" (France) ayant une vitesse de rotation de 5000 t/mn. Cette centrifugation permet de recueillir du sucre de saccharose blanc, n'ayant pas besoin d'être décoloré sur charbon activé et qu'il suffit de sécher, par exemple dans un séchoir industriel "JAPIOT" à 60 C. On obtient, comme résidu de la centrifugation, les mélasses qui contiennent, outre du saccharose, du glucose et du lévulose. Bien que l'utilisation de l'appareil "ROTAVAPOR" soit préférée, on peut aussi concentrer le jus décitraté et déminéralisé dans une batterie d'évaporation sous vide fournissant un sirop concentré de saccharose, glucose et lévulose, que l'on fait cuire ensuite jusqu'à cristallisation, dans un cuiseur sous pression usuel de sucrerie, pourvu d'un dispositif de malaxage ; on procède ensuite à la centrifugation-essorage et au séchage comme susindl- qué. Le citrate de calcium récupéré est traité pour l'obtention d'acide citrique. A cet effet, on délaye le précipité dans de l'eau et on le fait réagir avec- de l'acide sulfurique, qui libère ltaci- de citrique et fournit un précipité de sulfate de chaux. On sépare par filtration ce sulfate de chaux mélangé avec le kieselguhr et les pectines et l'on recueille la solution aqueuse d'acide citrique, que l'on concentre ensuite pour faire cristalliser l'acide. On sépare et sèche l-s cristaux d'acide citrique par les méthodes habituelles. Comme le montre le schéma de fabrication précédent, on récupère les résidus de pressage des coeurs, des pulpes et des épluchures et on les soumet à une opération de diffusion, qui est une opération habituelle dans l'industrie de la betterave sucrerie. C'est une percolatlon à 90 C à travers différents tubas disposés en batterie. On récupère ainsi un complément de jus sucré, auquel on fait subir toute la série d'opérations décrite ci-dessus au sujet des jus sucrés provenant directement du pressage des coeurs, des pulpes et des épluchures. On obtient, comme résidu de la dif fusion, des déchets divers, que l'on soumet à un séchage. On voit sur le schéma précédent que le procédé selon l'invention fournit, outre ces déchets, du sucre sec e blanc de saccharose, des mélasses contenant, outre du saccha- rose, du glucose et du lévulose, de l'acide citrique sec et de l'arôme d'ananas. Les utilisations de ces substances sont bier connues et ont été rappelées précédemment. Ce procédé de fabrication de sucre de saccharose à partir d'ananas se distingue de la fabrication à partir de la betterave sucrière par la suppression de la double carbonatation et de la sulfitation, qui sont remplacées par la déminéralisation ; par cette méthode, le sucre finalement obtenu n'a plus besoin d'être décoloré par du charbon activé. Bien entendu, des modifications de détail peuvent être apportées au procédé décrit, concernant les conditions particu- lières, par exemple de température et de pression, de chaque opé- ration effectuée et l'appareillage employé pour chacune de ces opérations, dans le domaine des équivalences techniques, sans que l'on sorte pour cela du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 1.- Procédé de fabrication de saccharose cristallisé et de produits annexes à partir d'ananas ou de jus d'ananas, caractérisé en ce qu'on soumet le jus sucré résultant du pressage d'ananas à une désaromatisation, par concentration du jus sucré à chaud et récupération de l'aroe qui distille, sous forme de solution aqueuse de composés aromatiques, on soumet le jus désaromatis à un chaulage à une température d'environ 750G et jusqu'à obtention d'un pH d'environ 7,2, on chauffe le jus chaulé au moyen de vapeur d'eau à 900-950C, on ajoute du kieselguhr au jus, après son chauffage, pour le dépectiniser, on filtre le jus, pour obtenir, comme gâteau de fil-tre, du citrate de Calcium et, comme liquide, un jus sucré débarrassé de l'arôme, de l'acide citrique et de la pectine, on déminéralise le jus filtré au moyen d'échangeurs d'ions anioniques et cationiques, on le décolore éventuellement, on concentre le jus par évaporation poussée sous vide pour le transformer en une masse sirupeuse pleine de cristaux de sucre de saccharose, et on soumet ladite masse à une centrifugationessorage, qui fournit d'une part du sucre de saccharose cristallisé, que l'on fait sécher, et d'autre part des mêlasses contenant du glucose et du lévulose. 2.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on prépare ledit jus sucré en broyant et pressant isolément les coeurs, les pulpes et les épluchures des ananas épluchés, en ce qu'on réunit les jus sucrés désaromatisés provenant des coeurs et des pulpes pour les soumettre conjointement aux traitements subséquents, et en ce qu'on soumet isolément à ces memes traitements le jus moins sucré provenant des épluchures. 3.- Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on soumet les résidus de pressage des coeurs, pulpes et épluchures à un épuisement fournissant un complément de jus sucré, qui est soumis isolément aux traitements subséquents. 4.- Procédé suivant la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce qu'on réunit les masses sirupeuses pleines de cristaux de sucre prover.ant au traitement d'une part des coeurs et cultes, d' autre part des épluchures et d'autre part des résidus de pres sage des coeurs, pulpes et épluchures, pour une centrifugationessorage en commun. 5.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'on effectue la désaromatisation par évaporation sous vide à 550C environ, en ce qu'on ajoute du kieselguhr au jus chaulé, après son chauffage, dans la proportion de lfo en poids, en ce qu'on filtre sous vide le jus, après l'addition du kieselguhr, et en ce que l'on concentre sous vide le jus décitraté et déminéralisé par chauffage à 650C environ. 6.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'on concentre la solution aqueuse de composés aromatiques pour obtenir l'arôme pur et en ce qu'on traite par l'acide sulfurique le précipité de citrate de calcium après l'avoir délayé dans de 11 eau, pour obtenir une solution aqueuse d'acide citrique que l'on sépare par filtration du kieselguhr et du sulfate de chaux précipité, la solution d'acide citrique étant ensuite concentrée pour fournir des cristaux d'acide citrique. 7.- Sucre de saccharose et sous-produits, à savoir mélasses, acide citrique, arôme d'ananas, caractérisés en ce qu'ils sont extraits de l'ananas ou du jus d'ananas.