Brevet FR2362595A1 — publié le 19780324

L'invention concerne un procédé de fabrication d'aliments fermentés riches en protéine par utilisation d'excréments de volailles, dans lequel on cultive une levure capable d'utiliser efficacement l'acide urique dans un milieu formé de sortes de déchets produits dans les élevages, par exemple d'exoréments de volailles, qui sont riches en acide urique. Les inventeurs ont recherché des levures capables d'utilise ser efficacement l'acide urique comme source unique d'azote on se développant rapidement et en grande quantité. On a choisi comme souches excellentes des levures du genre Pichia, par exemple la Pichia membranaefaciens PRL 162 300, la Pichia miso ATCC 20 210 ou la Pichia farinosa ATCC 20 218, des levures da genre Hansenula, par exemple la Hansenula anomala NRRL Y366, la Hansenula subpelliculosa NRRL Y1683 ou la Hansenula petrsonii NRRL Y 3808, et le Schizosaccharomyces octosporus PRL F2 En ce qui concerne le procédé de culture, on a trouvé après diverses études que si l'on cultive la levure ci-dessus en milieu aérobie, soit dans un milieu liquide formé d'exeréments de volailles, d'excréments de volailles séchés et/ou d'extraits d'excré- ments de volailles comme source d'azote, avec addition appropriée de glucose, d'éthanol et/ou de méthanol comme source de carbone, soit dans un milieu solide formé d'excrémente de volailles séchés avec addition appropriée de glucose, d'éthanol, de méthanol, de paille de riz, de son de riz, de sciure et/ou de liqueur de macé- ration de mals, on peut obtenir une grande quantité de levure riche en protéine, qui décompose et utilise efficacement l'acide urique du milieu de culture. L'invention est donc basée sur cette découverte. On a déJ fait diverses recherches sur la fabrication de levures en grande quantité par utilisation de paraffine normale, d'méthanol ou de méthanol, mais il n'y a eu que peu de tentatives visant A utiliser efficacement divers déchets obtenus dans les élevages et riches en acide urique comme les excréments do volailles, en cultivant sélectivoment un mioroorganisme capable d'utiliser efficacement l'acide urique de ces déchets et de produire ainsi des aliments ; en fait, les résultats obtenus ne sont pas très intéressants. Il existe de nonbreuses levures pouvant utiliser l'acide urique. Parmi celles-ci, les inventeurs ont trouvé les levures mentionnées plus haut qui sont capables de décomposer et d'utili ser le plus efficacement l'acide urique et peuvent se développer rapidement et abondamment de manière à atteindre le rendement maximal en un temps relativement court, à savoir un ou deux jour. Quant aux conditions de culture, on a trouvé que ces levures peuvent se développer en utilisant efficacement l'acide urique mEme si on l'ajoute sous forme de poudre solide au milieu de culture, bien que ce soit une substance presque insoluble dans l'eau, et on a trouvé en outre que ces levures peuvent bien se développer si l'on ajoute simplement aur excréments de volailles, comme source de carbone, une petite quantité de glucose, d'éthanol et/ou de méthanol. Sur la base de ces découvertes, l'invention propose un procédé de fabrication facile et économique aliments fermentés de haute qualité par utilisation d'excréments de volailles. En conséquence, l'invention permet de traiter efficacement les déchets obtenus dans les exploitations avicoles et qui sont évalués, au Japon, à environ 5 millions de tonnes par an. On comprend donc que l'invention peut contribuer fortement à la prévention de la pollution de l'environnement. On décrira maintenant l'invention en détail à propos des expériences I à III. La levure qutil s'agit d'utiliser dans l'invention comprend des levures du genre Pichia comme la Pi chia membranaefaciens PRL 162 300, la Pichia miso ATCC 20 210, la Pichia farinosa ATCC 20 218, des levures du genre Hansenula comme la Hansenula anomala NRRL Y366, la Hansenula subpelllculosa NRRL Y1683, la Hansenula petersonii NRRL Y3808, ainsi que le schizosaccharomyces octosporus PRL F2. Toutes ces levures sont conservées par des organismes tels que l'ATCC, le NRRL, le PRL (Prairie Regional Laboratory, National Research Council, Saskatcon, Saskatchewan, Canada). EXPERIENCE I Lorsqu'on cultive une souche des levures ci-dessus à 300C en milieu aérobie, dans un milieu d'acide urique dont la composition est indiquée ci-après, on atteint un rendement maximal au bout d'un ou deux jours de culture et- l'acide urique se ddcom- pose et disparait à raison d'au moins 95 %, comme l'indique le tableau I. Composition du milieu Levure "Difco", source de carbone 1,17 % GLucose 1 % Acide urique 0,1 % On utilise l'acide urique à l'état dissous dans une solution de soude caustique 0,025 n et neutralisé par le phosphate monopotassique, en maintenant le pH du milieu entre 6,6 et 6,8. TABLEAU I ouche de levure : Taux de oroise Taux de décompo: : sance sition d'acide t : (OD660) :urique (%) :--------------:-------------- Au bout de : Au bout de :------:-------:--------:-------: : 1 : 2 : 1 : 2 : : jour : jours : jour : jours : ---------------------------------:---------:---------:-------:--------: ichia mombranaefaciens : 0,870 : 0,900 : 94,4 : 97,2 : ichia miso : 0,870 : 0,950 : 98,0 : 98,0 : ichia farinosa : 0,870 : 0,950 : 97,0 : 97,0 : t t t 5 : Hansenula anomala :0,720 : 0,960 s 95,4 : 97,7 : : : Hansenula subpelliculosa :0,800 : 0,920 t 97,0 : 99,0 t anseaula petersonii : : : : : : 0,755 : 0,900 : 95,4 : 97,1 : chizosaccharomyces oetosporus : : : : : : 0,830 : 0,870 : 92,2 : 97,9 : t t : : t Ces vitesses de croissance sont aussi bonnes que celles que l'on obtient en utilisant comme seule source d'azote des aminoacides ou l'ammoniac et ce fait montre d'ailleurs que l'acide urique est une source d'azote efficace pour la culture avec propagation de ces levures. EXPERIENCE II On étudie maintenant l'effet de la concentration d'acide urique, en utilisant des milieux auxquels on ajoute respectivement 0,01 % à 1,0 % d'acide urique, le milieu fondamental étant formé de 1,17 % de levure "Difco" comme source de carbone plus 5 % de glucose. Dans la gamme de concentration de 0,01 à 0,1 %, on utilise l'acide à l'état dissous dans une solution d'alcali et neutralisé par le phosphate monopotassique. Dans la gamme de concentration de 0,2 à 1,0 *, on ajoute l'acide urique sous forme de poudre solide au milieu fondamental. On effectue la culture à 30 C en milieu aérobie et on fait une mesure néphélémétrique de croissance et un dosage d'acide urique une fois que l'acide urique résiduel a été dissous avec légère addition d'al- cali. Les résultats sont indiqués au tableau 2. On a trouvé que dans le cas de la concentration de 0,01 % d'acide urique, la croissance de la levure n'est pas satisfaisante par suite d'une insuffisance d'azote mais qu'à 0,1 % d'acide urique ou davantage, les levures se développent suffisamment. En outre, on a trouvé que même si l'on ajoute au milieu de l'acide urique sous la forme de poudre solide, la levure utilise efficacement l'acide urique et se développe donc bien, ce qui indique que l'on peut réaliser l'invention avec un milieu aussi bien liquide que solide. TABLEAU 2 Concentra- : Pchia membranaefaciens : Hansenule anomala : tion d'acide :-------------------------------:---------------------------------: urique dans : Taux de : Taux de dé- : Taux de : Taux de dé- : le milieu : oroissance : composition : oroissance : composition : (%) : OD660 : d'acide uri- : OD660 : d'acide uri- : : : que (%) : : que (%) : :-------------:-----------------:---------------:-----------------: : Au bout de: Au bout de t Au bout de : Au bout de: :--------------:--------------:--------------:--------------: : 1 : 2 : 1 : 2 : 1 : 2 : 1 : 2 : jour : jours : jour : jours:jour :jours ajour :jours: :-------------:------------:-----------:-----------:----------:-----------:-----------:-----------: : : : : : : : : : 0,01 : 0,170 : 0,245 : 97,5 : 97,5 : 0,255 : 0,380 : 97,2 : 97,5 : : : : : : : : : : 0,05 : 0,760 : 0,880 : 98,4 : 98,5 : -,780 : 0,950 : 98,2 : 98,2 : : : : : : : : : : 0,1 : 0,800 : 0,940 : 97,5 : 97,5 : 0,825 : 0,950 : 97,9 : 98,0 : : : : : : : : : : 0,2 : 0,950 : 0,950: 52,3 : 70,7 so,860:0,900 t 44,0:75,0 : : : : : : : : : : 0,5 ; 0,940 :0,940: 24,0 : 24,6 :0,870:0,880 : 15,2:30,0 : : : : : : : : : 1,0 : 0,900 : 0,900 : 15,9 : 20,3 : 0,850 : 0,860 : 14,7 : 27,2 : : : : : : : : : : Dans l'expérience III, on utilise les excréments de volailles très riches en acide urique comme source d'azote pour un milieu, au lieu de l'acide urique comme dans les expériences I et II. EXPERIENCE III On fait un essai de culture en utilisant des extraits alcalins d'excréments de volailles séchés ; pour préparer le milieu fondamental, on chauffe 10 g d'excréments de volailles séchées et on les extrait par 1 litre de solution de soude caus tique 0,025n et on neutralise par une solution de phosphate monopotassique à 10%. Les résultats sont indiqués au tableau 3. On voit que la croissance n1 est pas aussi bonne quand on utilise le milieu fondamental seul mais que l'addition de 5 % de glucose permet b la levure do se développer très bien en décomposant et en utilisant efficacement l'acide urique. En effet, après un jour de culture, le rendement sec et la teneur en protéine pure, deter- minés par la méthode de la burette, sont tous deux élevés. On peut donc considérer que ce procédé donne un excellent aliment. TABLEAU 3 Au bout d'un jeur de culture : : Schizosaccharomyces : : Pichia membranaefaciens : octosporus : :-------------------------:-----------------------: t Milieu t Avec addi- t Milieu : Avec addi- t t fondamental: tien de 5 % t fondamental t tien de 3 % : t t de glucose t t de glucose t :--------------:--------------:--------------:--------------:: t t t t t raux de t t t t t eroissance : t t t s D660 : 0,148 : 1,270 : 0,228 : 1,100 : : : : : : écomposi- : : : : : ion d'aci : : : : : de urique t t t t : 13,3 : 86,6 : 14,2 : 86,9 : 2 t : t Rendement t t t t t sec, t t t t /100 ml : - : 0,51 : - : 0,53 : : : : : : Teneur en s t t t protéiue : t t t t sur la t t t : : levure t t t t sèche (%) t - s 43,9 t r s 33,2 t t t t t s On trouve donc qu'il est nécessaire d'ajouter du glucose comme source de carbone au milieu fondamental formé seulement d'extraits d'excréments de volailles. Outre le glucose, on a trouvé aussi qu'il est efficace d'ajouter 1 y d'éthanol et qu'il est efficace aussi d'ajouter I % de méthanol dans le cas du Schizosaccharomyces octesporus seul. Ces expériences démontrent que non seulement une source d'azote mais encore une source de carbone sont nécessaires à la culture avec propagation de ces levures capables d'utiliser efficacement l'acide urique. On voit donc que l'on peut cultiver ces levures dans un milieu formé d'acide urique et/ou d'extraits alcalins d'excré- ments de volailles riches en acide urique et que l'on peut ensuite obtenir efficacement des levures. On donne ci-après deux exemples d'exécution de l'invention, utilisant respectivement un milieu liquide et un milieu solide. EXEMPLE 1 On met en suspension 0,8 g de poudre d'excréments de volailles séchées dans 80 ml d'une solution de glucose à 5 % en mainteant le pH entre 6,6 et 6,8. On met ce liquide dans un flacon de seccueuse de 500 ml et on le stérilise. Puis on inocule le milieu indiqué avec 0,5 ml de Pichia mombranaefaciens que l'on a culti vZe avec agitation à 3O0C pendant 24 heures dans le même milieu et on l'y cultive à 300C en milieu aérobie sur une secoueuse à wa-et-vient à 140 tours/mn.On observe qu'au bout de 24 heures de culture, l'acide urique est décomposé à 70 % et la levure s'est bien développée, donnant un rondement sec de 0,75 g/100 ml et une augmentation de 0,38 g/100 ml de la protéine pure. On centrifuge les cultures et ainsi, on recueille la levure elle-même et d1au- tres substances solides et on les sbche pour préparer un aliment. EXEMPLE 2 Dans un ballon à fond rond do de 200 ml, on met 5 ml d'un milieu comprenant 65 % de poudre d'excréments de volailles séchés, 32 % de son de riz, 1 % de liqueur de macération de maSs et 2 % de glucose. On inocule ce milieu avec 0,5 ml de Pichia membranaefaciene que l'on a cultivée à 300C pondant 24 heures dans un milieu d'extraits alcalins d'excréments de volailles additionnés de 5 % de glucose puis on cultive dans ce milieu en agitant en va-et-vient à 140 tours/mn. Au bout de 30 heures de culture, on atteint 18,9 % de protéine pure dont 97,4 % de protéine digestible, de sorte que l'on obtient des cultures de haute qualité comme aliments. REVENICATI ONS- 1.- Procédé de fabrication d'aliments fermentés avec utilisation d'excréments de volailles, caractérisé par le fait que l'on inocule, avec au moins une levure choisie dans le groupe qui comprend les levures du genre Pichia, les levures du genre Hansenula et le Schizosaccharomyces octosporus, capables d'utiliser efficacement l'acide urique, un milieu comprenant au moins une matière contenant de l'acide urique et qui peut être formé d'excréments de volailles, d'extraits d'excréments de volaillés et d'excréments de volailles séchées comme source d'azote, et au moins une matière carbonée choisie dans le groupe qui comprend le glucose, l'éthanol et le méthanol, comme source de carbone, et en ce que l'on cultive la levure en milieu aérobie, dans ledit milieu. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une quantité de liqueur de macération de mafs est rajoutée comme source de carbone audit milieu.