Brevet FR2285081A1 — publié le 19760416

La présente invention est relative à un procédé de valorisation de déchets végétaux, ainsi qu'aux produits obtenus en mettant ce procédé en oeuvre. Des déchets végétaux tels que les cosses de café ou de cacao ou les balles de riz, par exemple, sont actuellement écartés, en raison du fait qu'ils sont inutilisables à l'état brut et qu'il n'existe jusqu'à présent aucun moyen de les valoriser. Certaines autres matières végétales telles que les tourteaux d'extraction de graines oléagineuses, les fourrages verts, qui sont utilisés comme aliments du bétail, présentent cependant l'inconvénient d'un faible rendement énergétique et nutritionnel par rapport aux quantités qu'il est nécessaire de mettre en oeuvre.Par ailleurs, l'utilisation industrielle de tissus végétaux tels que des radicelles de grains germés, n'a jamais pu être envisagée en raison de l'absence de procédés de valorisation de ces tissus végétaux riches en constituants nutritifs et actifs tels qu'enzymes, vitamines, azote assimilable, en particulier. Le Brevet français nO 1 245 574 décrit un procédé qui consiste à extraire, dans un premier temps, de grains de céréales dont la germination est tout juste amorcée, une fraction liquide riche en enzymes, que l'on fait agir, au cours d'un deuxième stade, sur des issues de meunerie de la même espèce céréalière que les grains qui ont servi à l'obtention de la fraction en;y- matique liquide. Cette action enzymatique a pour effet de libérer des cellules cellulosiques qui forment les issues de meunerie, les constituants nutritifs et actifs qui y étaient emprisonnés. L'ensemble de ces constituants libérés forme un produit alimentaire qui peut être utilisé tel quel ou être incorporé à diverses préparations alimentaires dont il améliore la digestibilité en même temps qu'il les enrichit en éléments énergétiques et nutritifs. Il est également connu par le Brevet français 1 353 515 d'améliorer la digestibilité de tissus végétaux tels que tissus oléa gineux-notamment, en soumettant ces tissus végétaux à une action enzymatique combinée d'enzymes pectinolytiques, amylolytiques et protéolytiques, ce qui a pour effet de libérer en particulier les protéines contenues dans ces tissus,qui sont récupérées en vue de leur utilisation dans l'industrie alimentaire. La présente invention a pour but de pourvoir à un procédé de valorisation de déchets végétaux qui répond mieux aux nécessi tés de la pratique que les procédés proposés jusqu'à ce jour, notamment en ce que ce nouveau procédé permet de traiter des déchets végétaux réputés inutilisables jusqu'à ce jour, en ce qu'il permet d'obtenir des produits présentant une teneur en protéines élevée, utilisables en particulier en tant qu'aliments pour les animaux. La présente invention a pour objet un procédé de valorisation de matières végétales caractérisé en ce que des matières végétales prises dans le groupe qui comprend notamment les fourrages verts, les radicelles de grains germés, les tourteaux d'extraction de graines oléagineuses, des déchets végétaux tels que cosses de café ou de cacao, écorces de noix de coco, balles de riz, pulpes et drèches de betteraves, en particulier, sont traitées par une composition biologique naturelle obtenue par traitement d'issues de meunerie par une fraction enzymatique, avantageusement extraite de grains en début de germination, laquelle composition biologique est éventuellement associée à des enzymes synthétiques. Selon un mode de réalisation avantageux du procédé qui fait l'objet de la présente invention, la composition biologique naturelle éventuellement associée à des enzymes synthétiques qui réalise le traitement, est mise en oeuvre à raison de 1 à 6 % en poids par rapport au poids sec des matières végétales traitées. Conformément à un autre mode de réalisation avantageux du procédé qui fait l'objet de la présente invention, la température à laquelle le traitement est réalisé est avantageusement la température ambiante et elle est comprise de préférence entre 140 C et 350C. Conformément à une disposition avantageuse de l'objet de l'invention, le traitement est réalisé à un pH acide, avantageusement compris entre 2 et 5,5. Conformément à une autre disposition avantageuse de l'objet de l'invention, le traitement est réalisé en milieu aqueux, le rapport matière végétale sèche/eau étant compris entre 1/2 et 1/16. Conformément à un mode de réalisation préféré du procédé qui fait l'objet de la présente invention, la durée de traitement est de l'ordre de 1 heure à 5 heures. Conformément à une disposition avantageuse du procédé qui fait l'objet de la présente invention, le traitement est réalisé à l'aide d'une composition biologique naturelle telle que définie plus haut, associée à des préparations enzymatiques synthétiques du type des "Rapidases", (marque déposée) par exemple ]. Le produit obtenu conformément aux dispositions de 1 'inven- tion est avantageusement soumis à un processus de sèchage, par atomisation par exemple, ou par tous autres moyens appropriés, à l'issue duquel il est recueilli à' l'état pulvérulent. Pour la mise en oeuvre du procédé de valorisation de matières végétales conforme à la présente invention, l'on opère, de préférence, dans les conditions exposées ci-après : 1 - La matière végétale mise en oeuvre, telle que cosses de café, de cacao, écorces de noix de coco, tourteaux de diverses origi nes, balles de riz, radicelles de grains germés, fourrages vers, etc..., est tout d'abord soumise à un nettoyage industriel, par ventilation, calibrage, tables densimétriques, etc. 2 - La matière végétale est alors très finement broyée, soit par voie humide, sur un broyeur collotdal par exemple, avec un entre fer de 30 microns, soit par voie sèche, par exemple sur un broyeur du type "Ultrafine" ne donnant aucune particule supe- rieure à 120 microns. L'opération de broyage peut être constituée par un premier broyage à sec, suivi d'un tamisage et éventuellement d'un broyage, humide. Suivant une variante de réalisation, lorsque l'on procède à un deuxième broyage,par voie humide,il a avantageusement lieu après introduction dé la composition enzymatique et malaxage de cette dernière avec les matières à traiter. La température de la matière végétale pendant le broyage est habituellement de l'ordre de 45 d 60 C. 30- Préparation de la composition enzymatique de traitement des matières végétales Cette cowposition enzymatique est obtenue en soumettant des issues de meunerie, notamment des sons, l'action d'enzymes,en mettant en oeuvre les procédés décrits dans les Brevets français 1 245 574, 1 295 462, 1353 515 ou 1 439 956. Cette composition est actuellement fabriquée et vendue sous le nos de "SEOKASB (marque déposée) ,mais il va de soi qu'elle peut être remplacée par, ou associée à,une composition enzymatique synthétique. 40- La matière végétale finement broyée est additionnée d'eau suivant un rapport pondéral compris entre 1/2 et 1/16 selon la matière végétale mise en oeuvre : c'est ainsi que pour le traitement des balles de riz;il est avantageux que le rapport matière végétale/eau soit compris entre 1/2 et 1/4, alors qu'il peut être compris entre 1/5 et 1/7 pour le trai tement des cosses de café ou de cacao ou pour -le traitement des tourteaux et qu'il peut atteindre 1/16 pour le traitement des radicelles d'orge germé. Toutefois, il y a lieu de men tionner que les rapports indiqués sont des rapports qui pro curent des résultats particulièrement favorables, étant bien entendu que ces rapports ne sont nullement critiques. L'eau ajoutée est avantageusement acidulée, à l'aide d'acide chlorhydrique, par exemple, de manière à amener le pH de l'ensemble entre 2 et 5,5 , et elle est plus ou moins chaude pour que la température du milieu soit de l'ordre de 250C. 5 - Après 15 à 30 minutes d'homogénéisation du mélange ainsi formé, éventuellement suivies d'un nouveau broyage, à l'état humide, par exemple, l'on introduit dans le mélange la composition enzymatique de traitement, à raison de 2,5 à 7 % en poids de la matière végétale sèche mise en oeuvre. C'est ainsi que pour 2,5 kg de matière végétale sèche mise en oeuvre, la composition enzymatique est avantageusement introduite à raison de 60 à 125 g. Le mélange est soumis à agitation pendant une heure, au bout de laquelle on le laisse reposer pendant 2 à 5 heures. 60- Le produit obtenu est ensuite séché. Le sèchage peut être réalisé dans une tour d'atomisation, en règlant le débit et la température de l'air chaud de manière à obtenir - température de l'air à l'entrée : 160-L800C - température de l'air à la sortie : 95-1000C - température du produit à la sortie: 350C I1 va de soi que le sèchage peut être réalisé dans tout autre appareil de sèchage propre à assurer le prix de revient le plus bas pour un rendement de sèchage optimum et une meilleure qualité du produit. Outre les dispositions qui précèdent, l'invention comprend encore d'autres dispositions, qui ressortent de la description qui va suivre. La présente invention vise, en particulier, le nouveau pro cédé de valorisation de matières végétales conforme aux dispositions qui précèdent, ainsi que les produits résultants et les moyens propres à la mise en oeuvre du procédé et à L'obtenu tion desdits produits. L'invention sera décrite de façon plus détaillée dans le complément de description qui va suivre, qui se réfère à des exemples de mise en oeuvre du nouveau procédé conforme à la présente invention,et à des analyses de la composition des produits obtenus. I1 doit être bien entendu toutefois que ces exemples sont donnés uniquement à titre d'illustration de l'objet de l'invention et qu'ils n'ont aucun caractère limitatif. EXEMPLES Exemple 1 Traitement de cosses de café. A. Préparation du produit à traiter. Un échantillon de 1 kg de cosses de café est rendu industriellement pur par tamisage et triage manuels. Le produit à traiter est ensuite broyé à sec dans un broyeur à broches (de marque "B.O.P." par exemple), tournant à 2100 t/m, muni d'une garniture de tamisage perforée de trous de 1 mm de diamètre. La température du produit pendant le broyage varie entre 45 et 550C en fonction des conditions de température. ambiantes. Le produit broyé et tamisé est introduit dans un mélangeur approprié, conjointement avec 7 litres d'eau ; le mélange est amené à pH 2,5 par adjonction d'acide chlorhydrique ; la température du mélange est réglée à .250C par addition d'une eau plus ou moins chaude. Le mélange ainsi réalisé est malaxé pendant 6 minutes dans le mélangeur. Ce mélange est ensuite soumis pendant 10 minutes à un broyage humide avec recyclage, dans un broyeur approprié, par exemple dans un broyeur à cônes dentés (de marque "PUC VIBRATOR", type JV 10) fonctionnant à une vitesse de 2900 t/m, réglé à l'entrefer minimum de 30 microns. La température du mélange à l'entrée du broyeur est de 260C et la température à la sortie est de 340C. On rince le broyeur avec 2 litres d'eau, ce qui donne au total 9,5 litres d'eau pour 1 kg de cosses de café mises en oeuvre. B. Préparation de la composition enzymatique; Dans un mortier on introduit 25 g de "SEONASE", 5 g de "RAPIDASE C" (constituée par des enzymes pectinolytiques fabriquées par la Société RAPIDASE), et 0,5 litre d'eau pure, et on laisse reposer le mélange durant une heure en le soumettant à agitation de façon intermittente. C. Hydrolyse enzymatique; L'on incorpore la composition enzymatique (B) au mélange (A) à traiter et on malaxe pendant une heure, après quoi on laisse reposer 2 heures. D. Sèchage L'on introduit le produit obtenu à l'issue du traitement d'hydrolyse enzymatique, dans une tour d'atomisation dont la vitesse de turbine est de 18.000 t/ma température à l'entrée est de 175-1800C, la température à la sortie est de 95-1000C. L'on recueille sous la chambre 450 g de produit séché, sous le cyclone 250 g de produit séché. L'analyse physico-chimique du produit pulvérulent obtenu donne les résultats suivants, qui sont réunis dans le Tableau I ci-après : TABLBAU I TABLEAU I Cosses de café hydrolysées Atomisation chambre Atomisation c clone pu 4,30 - 4,31 4,28 - 4,30 % humidité 5,220 7,960 % matières sèches 94,780 92,040 % cendres 9,474 4,476 M.S. % N total 1,1953 2,3055 % N protéique 6,838 13,184 % acides aminés 7,000 13,529 % acide chlorogénique 0,6 % Les résultats d'analyse qui précèdent font apparaître la valorisation des cosses de café qui étaient précédemment inutilisables. Cette valorisation se traduit par la teneur élevée en acides aminés du produit hydrolysé obtenu, par la dégradation pratiquement totale de l'acide chlorogénique, qui est une substance toxique présente dans les cosses de café non traitées, et par la dégradation pratiquement camplète de la caféine présente dans les cosses de café non traitées à raison de 0,45 % sur matière sèche. Les cosses de café hydrolysées en mettant en oeuvre le procédé qui fait l'objet de la présente invention constituent des produits de valeur utilisables pour l'alimentation du bétail. ExemPle 2 Traitement de cosses de cacao. Le traitement d'l,500 kg de cosses de cacao broyées et tamisées, mélangées à 6 litres d'eau, le pH du milieu étant de 2,5 et la température de 150C, par 1 % (soit 15 g) de composition enzymatique par rapport au poids sec des cosses de cacao mises en oeuvre, en procédant comme décrit à l'Exemple 1, donne lieu à un produit qui présente les caractéristiques physico-chimiques réunies dans le Tableau II ci-après TABLEAU II Cosses de cacao bvdrolvses Atomisation clone pue 4,31 - 4,32 % humidité 7,400 % matières sèches 92,600 % cendres 9,975 % N total 3,1792 % N protéique 18,183 % acides aminés 18,647 Exemple 3 Traitement de balles de riz. En soumettant des balles de riz à un traitement tel que celui décrit à l'Exemple 1, l'on obtient à la sortie du cyclone de la tour d 'atomisation, un produit qui présente les caractéristiques physico-chimiques suivantes % d'humidité 5,580 matières sèches 94,420 % N total 2,535 % matières protéiques 15,352 de cendres 9,820 % silice (par colorométrie) 5,8 - 9,20 Exemple 4 Traitement de tourteaux de palmiste Par traitement de tourteaux de palmiste conformément aux modalités décrites à l'Exemple 1 ci-dessus, l'on recueille à la sortie du clone de la tour d'atomisation, un produit extrèmement riche en azote et en matière protéiques, qui présente les caractéristiques physico-chimiques suivantes % d'humidité 6,680 % matières sèches 93,320 % N total 9,968 % matières protéiques 61,095 % de cendres 5,680 Exemple 5 Traitement de fourrages verts En traitant des fourrages verts par 1 à 5 % de leur poids de composition enzymatique, on obtient des fourrages verts fortement enrichis en matières protéiques, qui constituent des aliments du bétail de grande valeur, présentant un grand inté rêt économique et nutritionnel. I1 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 de valorisation de matières végétales considérées jusqu'alors comme inutilisables ou dont les matières protéiques qu'elles contenaient étaient inassimilables sous leur forme brute, non traitée, lequel procédé présente l'important avantage de permettre l'obtention d'un produit hautement assimilable et particulièrement riche en matières protéiques, notamment en acides aminés assimilables, par la valorisation de sous-produits ou de produits précédemment connus pour leur faible rendement énergétique et nutritionnel. 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 ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes qui peuvent venir à l'esprit du technicien en la matière, sans 'écarter du cadre ni de la portée de l'invention. REVENDICATIONS 1 - Procédé de valorisation de matières végétales, caractérisé en ce que des matières végétales prises dans le groupe qui comprend notamment les fourrages verts, les radicelles de grains germés, les tourteaux d'extraction de graines oléagineuses, des déchets végétaux tels que cosses de café ou de cacao, écorces de noix de coco, balles de riz, pulpes et drèches de betteraves, en particulier, sont traitées par une composition biologique naturelle obtenue par traitement d'issues de meunerie par une fraction enzymatique, avantageusement extraite de grains en début de germination, laquelle composition biologique est éventuellement associée à des enzymes synthétiques. 20- Procédé selon la Revendication 1, caractérisé en ce que la composition biologique naturelle - éventuellement associée à des enzymes synthétiques - qui réalise le traitement, est mise en oeuvre à raison de 1 à 6 % en poids par rapport au poids sec des matières végétales traitées. 3 - Procédé selon l'une quelconque des Revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la température à laquelle le traitement est réalisé est avantageusement la température ambiante et elle est comprise de préférence entre 140 C et 350C. 40- Procédé selon l'une quelconque des Revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le traitement est réalisé à un pH acide, avantageusement compris entre 2 et 5,5. 5 - Procédé selon l'une quelconque des Revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le traitement est réalisé en milieu aqueux, le rapport matière végétale sèche/eau étant compris entre 1/2 et 1/16. 60- Procédé selon l'une quelconque des Revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la durée de traitement est de l'ordre de 1 heure à S heures. 70- Procédé selon l'une quelconque des Revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le traitement est réalisé à l'aide d'une composition biologique naturelle obtenue par traitement d'issues de meunerie par une fraction enzymatique, associée à des préparations enzymatiques synthétiques. A A titre de produits industriels nouveaux, destinés en particulier à l'utilisation en tant qu'aliments du bétail, les matières végétales obtenues par traitement par le procédé selon l'une quelconque des Revendications 1 à 7.