Brevet FR2272612A1 — publié le 19751226

On sait que de nombreux végétaux destinés à l'usage humain contiennent des substances nocives et/ou indésirables pour l'application prévue. C'est ainsi que dans le tabac, le café, la thé, etc... se trouvent respectivement des quantités notables de nicotine, de caféine, de théine, etc... et d'autres alcaloïdes, ainsi que des substances complexes résultant d'une opération de combustion, de grillage, ou autre, substances qui1 soit de manière générale, soit dans des cas particuliers, stoppo- sent à l'utilisation de ces végétaux pour l'usage humain, ou tout au moins la limitent. Il e96 pa + suite important au point de vue général de soumettre ces végétaux à des traitements permettant ltélimination totale ou partielle des substances indésirables. On connaît des procédés pour la réduction du taux des substances indésirables. Cependant, ces procédés sont extremement compliqués, couteux, et altèrent fréquemment les qualités organo leptiques du végétal, jusqu'à le transformer en un produit différent du produit de départ, et par suite peu utilisable. L'objet de la présente invention est un procédé permettant la réduction du taux de substances indésirables dans des végétaux destinés à l'usage humain, -et en particulier dans le tabec. Suivant le procédé de l'invention, le végétal est oxygéné, l'alcaloïde est mis en liberté en tout ou partie, et/ou est soumis à un traitement de simplification des composés protéolytiques au moyen de catalyseurs biologiques ou physiques. Après le-s traitements ci-dessus, on effectue des opérations de solubilisation, d'élimination et/ou de récupération des substances dont le végétal doit tette débarrassé en tout ou partie. On exposera dans la description qui suit une forme de mise en oeuvre du procédé de l'invention, appliqué au tabac, ce végétal étant le plus notoirement nuisible à la santé publique, en meme temps que le plus répandu sur le plan des quantités consom mées.. Dans le cas du tabac, -celui-ci est soumis à deux phases de traitement, dont l'ordre pourra être inversé par rapport à celui de la description qui suit, à savoir un traitement d'oxygé- nation et une réaction chimique par laquelle l'alcaloïde, ou toute autre substance indésirable-, est libéré-en tout ou-partie. Pour le traitement d'oxygénation, on emploie l'oxy- gène à l'état élémentaire (et non moléculaire), obtenu par un moyen quelconque. A titre d'exemple, le traitement peut être effectué au moyen du peroxyde d'hydrogène (ou eau oxygénée H202) en solution aqueuse à au moins deuX volumes, jusqu'à saturation de la solution aqueuse. Le même objectif, à savoir l'oxygénation, peut être atteint grâce à l'oxygène élémentaire dégagé par l'ozone fourni par les ozoneurs classiques. La durée du traitement et la concentration du peroxyde d'hydrogène ou la quantité d'ozone sont directement proportionnelles au titre en alcaloïde. Le traitement devra être effectué dans des conditions de température et d'humidité, du milieu ambiant comme du végétal traité, comprises entre 10 % et 100 % pour le taux d'humidité, et jusqu'à 30dot et audelà pour la température. Soit avant, soit après l'oxygénation du tabac, celui-ci est soumis à une réaction physico-chimique avec variation éventuelle du pH. Cette réaction physico-chimique doit permettre la libération de l'alcaloïde à partir de son sel, forme sous laquelle il se trouve combiné dans le végétal. Le tabac est à cet effet traité par l'ammoniaque ou par d'autres substances, minérales ou organiques à réaction alcaline, à 11 état, soit élémentaire, soit de composés obtenus par voie analytique ou par synthèse. La réaction physico-chimique est effectuée en utilisant le réactif alcalin à l'état gazeux ou en solution, aqueuse ou non, de préférence sous vide de façon que le réactif pénètre plus facilement les tissus végétaux. On peut utiliser comme véhicule l'eau, à l'état liquide ou de vapeur, chargée d'ammoniaque, soit par barbotage dans une solution ammoniacale, soit par léchage de la surface d'une telle solution. Après ce traitement, ou en même temps, on effectue la solubilisation et l'élimination des alcaloldes ainsi libérés, par la vapeur d'eau à haute ou basse pression, depuis la température ambiante jusqu'à un maximum de 300 C. Ce traitement peut durer, depuis un minimum de 3 minutes jusqu'à plusieurs heures. L'opération dans les limites de temps indiquées peut être répétée, soit par le traitement par le réactif soit par vaporisation. Le nombre des traitements et les quantités de substances alcalines cu de vapeur utilisée , seront proportionnelles au taux de rye'du tien désiré pour l'alcaloide. Bien entendu, les produits ainsi solubilisés et éliminés et contenant les alcaloldes indésirables du tabac ou du végétal traité, sont néanmoins inté,cessants à d'autres points de vue. Aussi pourra-t-on procéder à une récupération de ces alcaloïdes Pour ces opérations, l'installation devra comprendre les appareils nécessaires à la récupération de la nicotine ou d'autres produits, à l'état, soit liquide, soit gazeux. Comme il a été dit précédemment; le tabac ou tout autre végétal doit-être soumis aux opérations indiquées. Il est toutefois préférable, bien que non strictement indispensable, de soumettre le tabac à un traitement de simplification des composés protéolytiques. Parmi ces derniers, on doit comprendre les alcaloïdes du tabac pouVant etre-classés parmi les composés quaternaires protéolytiques. Cette simplification est obtenue au moyen de catalyseurs biologiques ou physiques (non organiques), dans un véhicule actif tel que l'eau, qui sera utilisée à l'état, soit pur, soit de solutions contenant des anions o; des cations, dissocIés ou non, de ~fanon à participer à l'action desdits catalyseurs, biologiques et physiques, non seulement au point de vue chimique, mais également au pcint de vue 'nutritionnel. Ce traitement varie suivant le catalyseur employé. Si l'on utilise les catalyseurs biologiques, en considérant les facteurs optimaux communs, d'une part pour les activités des microorganismes appartenant à la classe des bactéries ou à celles des moisissures, d'autre part pour l'activité des enzymes, on devra opérer dans des conditions de température et d'humidité entrant dans les limites suivantes : Température du milieu : de 0 à 100 C Température du tabac : de 100 à 100oc, la température maximale s' élevant en proportion inverse-par rapport au taux d'humidité, jusqu'à une limite de 2000 pour une humidité absolue de 100%. Humidité du milieu cdmprise entre 50 et 100 % d'humidité relative Humidité du tabac . de 10 % à 100 X > O % pour une température de lO0C. Toujours en ce qui concerne le traitement par les catalyseurs biologiques, la durée du traitement sera fonction des facteurs suivants Teneur-en alcaloïdes dans le tabac. Taux de réduction de-cette teneur. Températures du milieu ambiant et du tabac. Humidités, relative et absolue, du milieu ambiant et du tabac. Dans tous les cas, la durée du traitement sera comprise entre un minimum de 15 minutes par 24 heures, et un maximum de 8 jours pour un traitement effectué en solution unique, avec possibilité de répéter le cycle. Le catalyseur devra entre mis en oeuvre dans des locaux où il sera possible de régler la température et l'humidité du milieu ambiant comme il a été indiqué précédemment, compte tenu de ce que le catalyseur biologique est de préférence mis en oeuvre dans un véhicule aqueux, avec un taux d'humidité alsolue du tabac pouvant aller comme il a été dit, de 10 à 100 %. Si l'on emploie des catalyseurs non biologiques, la simplification est réalisée, toujours dans un véhicule aqueux, selon des processus d'oxydo-réduction. Dans ce cas, les conditions optimales de température et d'humidité varieront suivant le type de catalyseur, mais seront de toute façon comprises dans les limites minimale et maximale déjà indiquées à propos des catalyseurs biologiques, en élevant également les maximums, toujours avec des rapports inversement proportionnels entre la température et l'humidité, respectivement jusqu'à 7500C (température de combustion), et 300 % d'humidité absolue, pour le tabac. Lorsque le végétal a subi un ou plusieurs des traitements précédents, on effectue dans des appareils appropriés, de séchage (redrying") ou analogues, un traitement normal pour la restitution au végétal, et en particulier au tabac, d'un degré d'humidité permettant une bonne conservation et/ou une bonne utilisation. Donc, suivant ce qui a été exposé précédemment, le végétal est, selon le procédé de l'invention, soumis à des traitements particulièrement simples et économiques, dans des conditions de température et d'humidité suffisamment modérées pour ne pas dé tériorer le végétal lui-méme, et permettre la récupération des al caloies en vue d'une utilisation de caractère industriel ou phar maceutique, là où ces traitements sont particulièrement nécessairas. Le procédé a été décrit suivant ses caractéristiques générales, et est évidemment susceptible demodifications, suivant le végétal considéré, et suivant ltappareillage utilisé pour la mise en oeuvre du procédé, ces modifications devant cependant rester dans le cadre défini par les revendications annexées. REVENDICATIONS I, Procédé de réduction du taux de substances indésirables dans des végétaux destinés à l'usage humain, caractérisé par le fait que le végétal est soumis deux phases de traitement principales, l'une d'oxygénation et l'autre de réaction physico-chimique, d'autres phases de traitement étant possibles, et les deux dites phases n'étant pas liées à un ordre de succession déterminé. -2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la phase d'oxygénation du végétal est réalisée au moyen d'oxygène à l'état élémentaire obtenu par un moyen quelconque, par exemple par la peroxyde d'hydrogène (H2Oa) ou par l'ozone. 3. Procédé suivant la revendication 1 caractérisé par le fait que la réaction physico-chimique est effectuée par un traitement du végétal par l'ammoniaque ou par d-'autres substances, minérales ou organiques à réaction alcaline, à l'état élémentaire ou composé, obtenu par voie analytique ou de synthèse, de façon à libérer l'alcaloïde présent 'a l'état de sel dans le végétal. 4. Procédé suivant la revendication t et l'une des revendications 2 et 3, caractérisé par le fait que le végétal est soumis à un traitement de solubilisation, d'élimination et de récupération des substances indésirables transformées par des traitements suivant les revendications précédentes, ledit traitement de solubilisation et d'élimination deslcaloIdes étant effectué dans un courant de vapeur d'eau, à basse ou à haute pression, à la température ambiante ou à une température de 2300C au plus. 5. Procédé suivant la revendication 4, caractérisé par le fait que les produits liquides ou gazeux dérivant des traitements précédents sont récupérés pour l'extraction des alcaloïdes éliminés. 6. Procédé suivant l'une quelconque des revendications t à 5, caractérisé par le fait que le végétal est soumis à un traitement de simplification des composés protéolytiques, en particulier des composés protéolytiques du tabac, parmi lesquels on comprend aussi les alcaloïdes du tabac chimiquement classables parmi les composés quaternaires protéolytiques, ledit traitement étant effectué au moyen de catalyseurs biologiques ou physiques dans un véhicule actif tel que l'eau, qui est alors utilisée, soit à l'état pur, soit sous forme de solution contenant des cations ou anions, dissociés ou non. ?. Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le traitement de simpli ficati-on par un catalyseur biologique utilise, soit des microorganismes appartenant aux classes des bactéries ou des moisissures, soit des enzymes, les limites de température et d'humidité étant comprise entre les valeurs suivantes - température du milieu ambiant de OO à 1000C - température du tabac de 100 à 1000C jusqu'à un maximum s'élevant en proportion inverse de l'humidité, de 2500C pour une humidité absolue de 100 ffi ;; - humidité relative du milieu comprise entre 50 et 100 % - humidité absolue du tabac comprise entre 10 so et 100 , avec un maximum s'élevant en proportion inverse de la température, et de 300 ç pour une température de 1-00C - la durée du traitement étant comprise entre un minimum de 15 minutes par 24 heures et un maximum de 8 jours. 8. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que les catalyseurs non biologiques développent leur action, toujours en milieu aqueux, avec des processus d'oxydo-réduction, les conditions de température bt d'humidité étant variables suivant le type de catalyseur mais restant comprises dans les limit-es spécifiées à la revendication 7, et entre des maximums de 75000 pour la température et de 200 % pour l'humidité absolue, avec toujours un rapport inversement proportionnel entre la température et l'humidité.