Brevet FR2399213A1 — publié le 19790302

L'extraction d'acides aminés naturels évogyres,dits aussi L. Amino-acides, à partir de matières protéiniques biologi que s, peut se faire, par exemple, à partir de déchets de poissons recueillis sur les lieux de pêche ou à proximité. Les acides aminés extraits peuvent servir à llalimen- tation humaine ou animale, ainsi qu'en pharmacie. Dans ce but, il peut être nécessaire de les séparer les uns des autres, car on accroît ainsi leur valeur médicaIe. Le procédé, selon l'invention, vise en particulier l'amélioration de la qualité des acides aminés produits par divers procédés antérieurs, ainsi que l'augmentation du rendement de ces procédés. I1 permettrait même l'utilisation de nouveaux procédés impraticables jusqu'ici. On n'a extrait industriellement les acides aminés qu'assez récemment. Autrement, et depuis très longtemps, les déchets organiques, de poissons en particulier, sont à la base de diverses préparations alimentaires globales, où protéines, protides et acides aminés restent mélangés. D'une façon habituelle, on procède comme suit Réduction en pulpe des déchets, puis hydrolyse naturelle ou artificielle de ceux-ci, et séparation des trois phases obtenues : solide, huileuse et liquide, parfois par décandtion, et plus généralement, par centrifugation De la phase liquide, dite hydrolysat ou protéolysat, sont alors précipitées par divers moyens les protéines et les protides Une centrifugation ou unie filtration simple les sépare alors, et elles servent de matières de base ou d'adjuvants de produits alimentaires. Le brevet français nO I 472 256 détaille un exemple de ce mode de préparation. Un perfectionnement connu de ce procédé général consiste à traiter le liquide clair issu de ces-dernières séparations, pour en extraire les acides aminés lévogyres contenus en solution. Un tel traitement est indiqué dans le brevet français nO 2 085 840, qui décrit une adsorption des acides aminés par échange ionique sur une résine spéciale d'ailleurs bien connue, suivie d'une élution plus ou moins complète par une solution ammoniacale, permettant de recueillir environ la moitié de ces précieux acides aminés. La présente -invention améliore la production des acides aminés, tant en quantité qu'en pureté, par une combinaison nouvelle de moyens de purification du liquide clair issu de la sépa ration des protéines et protides Il a été constaté en outre que le liquide purifié se lon l'invention permet de façon inattendue de mettre en oeuvre des méthodes pour séparer les uns des autres les divers acides aminés, alors que ces méthodes ne donnaient aucun résultat en ce sens jusqu'ici. Selon l'invention, on procède de manière habituelle pour former l'hydrolysat, et séparer la phase liquide par filtration et/ou centrifugation. L'invention se caractérise par l'adjonction à ce procédé connu de deux opérations successives : une ultrafiltration qui élimine les protéines et les protides de masses moléculaires supérieures à 25.000, ou même, si besoin est, supérieures à 5.000, puis une électrodialyse qui élimine les sels, et notamment les chlorures en solution. De préférence, selon un perfectionnement, une opération de précipitation des protéines et/ou peptines de faibles poids moléculaires, qui ont pu traverser l'ultrafiltre, est intercalée entre l'ultrafiltration et l'électrodialyse. Cette précipitation peut se faire par combinaison de ces corps avec la quantité juste nécessaire de lauryl-sulfate de sodium. Une pasteurisation est souvent nécessaire pour assurer la conservation de l'hydrolysat dans l'intervalle de temps entre sa préparation sur les lieux de pêche et le traitement final à terre Une telle pasteurisation, compatible avec le procédé de l'invention, peut se faire en milieu acide, et sur le lieu de pêche avant stockage de l'hydrolysat. Habituellement, la pasteurisation acide se fait avec utilisation d'acide phosphorique. Selon l'invention, on emploie de préférence un acide faible d'origine naturelle, par exemple de l'acide citrique ou de l'acide oxalique. Ceci apporte deux avantages principaux : l'un est que ces acides naturels sont mieux compatibles avec des produits alimentaires, l'autre est que leur stockage peut se faire sous forme de paillettes et ne présentent pas le danger d'un acide fort, souvent liquide et qui peut se répandre dans le navire en cas d'avariez La pasteurisation peut être complétée par une adjonction de sorbate de potassium pour empêcher d'éventuelles fermentations. On a constaté que ce produit est compatible avec le procédé principal de l'invention. Un exemple demis en oeuvre de l'invention est détaillé diaprés : Un hydrolysat de viscères et de poissons non commer- cialisables, dits "faux poissons", a été préparé à bord du bateau-de pêche, selon un procédé enzymatique connu, et a été stabilisé aussi tôt par une pasteurisation à 900 pendant une heure, en un milieu acide réalisé par adjonction d'acide citrique pour obtenir le taux d'acidité mesuré par pH = 3. En laboratoire on centrifuge cet hydrolysat et on obtient une phase liquide contenant des pigments colorés, des protéines, des polypeptides, des acides aminés lévogyres libres, des sels, en particulier du chlorure de sodium, avec un pH de 3,5 à 4. Ce liquide passe dans une installation représentée schématiquement sur la planche jointe. Recueillie dans la cuve X, la phase liquide est traitée, dans un premier temps, par ultrafiltration afin d'éliminer les protéines et les polypeptides susceptibles de donner lieu à fermentation en cas de présence de bactéries apportées par l'air. L'ultrafiltre 2 comporte un ensemble de membranes, schématisé par 3. Un recyclage est effectué par une pompe 4 de circulation et de mise en pression à 4 bars. En fin d'opération, on évite un-épaississement excessif du liquide recyclé, appelé "concentrat" ou "retentat", par un apport 5 d'eau distillée biologiquement pure.. Ce concentrat sera ensuite traité pour en utiliser les protéines et protides selon des procédés connus a La membrane 3 de l'ultrafiltre possède un seuil de coupure de 5.000 à 25.000. C'est-à-dire qu'elle laisse passer les corps de masses moléculaires inférieures au seuil de coupure, lequel est choisi selon l'analyse préalable de l'hydrolysat. I1 peut être par exemple égal à I0.000. Le filtrat, dit aussi permet, qui a traversé la membrane, et dont le volume est 5 à 6 fois moindre queoelui du concentrat, est reçu dans une cuve 6, et analysé selon la méthode SORENSEN au formol, pour connaître sa teneur en protéines de faibles masses moléculaires et en protides. I1 est alors traité avec la quan tité voulue de lauryl-sulfate de sodium, àBOOC, dans une cuve 7 de précipitation, suivie d'un filtre 7a qui peut âtre de la marque commerciale "MILLIPORE" et arrêtant les particules de taille supérieure à 0,22 p Au cas où toutes les protéines et protides ont été arrêtées par l'ultrafiltre 2, cette précipitation n'a pas lieu, et un court-circuit 8, commandé par les robinets à trois voies 9 et IO, envoie i filtrat directement à la phase de déchloruration par électrodialyse. Celle-ci utilise une réserve 11, reliée par un robinet I2 à trois voies au circuit d'électrodialyse, lequel comporte une pompe de recyclage 13, une cuve I4 et un dialyseur I5. On procède comme suit Le robinet 12 met d'abord en communication la réserve II avec le dialyseur I5, ce qui remplit peu à peu la cuve 14. Une sonde I6 de conductivité à la sortie du dialyseur indique une valeur maximale et constante. Un détecteur I7 du niveau maximal de la cuve I4 arrête son remplissage, actionnant le robinet I2 pour relier cette cuve I4 au dialyseur 15.Le liquide, alors recyclé, s'appauvrit en s1, ce que contrôle la sonde I6 dont le signal décroît. Entretemps, l'autre face de la membrane I8 du dialyseur a été elle-meme soumise à un rinçage avec recirculation au moyen d'une pompe I9 avec apport d'eau non salée en 20 et extraction d'eau salée e82I, à partir d'une cuve 22, ceci étant réglé selon les indications d'une deuxième sonde de conductivité 23 sur le circuit de rinçage. On arrête l'électrodialyse lorsque la teneur en sel mesurée à la sonde 16 est de l'ordre de IOO \ug/kg, soit 100 ppmo La solution d'acides aminés ainsi déminéralisée est alors dirigée, avec fermeture d'un robinet 24, à travers la conduite 25, vers une cuve 26. On effectue ensuite une régénération du dialyseur par inversion du courant selon une méthode connue. En général, on a intérêt alors à effectuer une concentration en acides aminés. Elle peut se faire par une osmose inverse comme figuré surla planche, au mcyen d'une pompe 27 de pression et de recyclage, d'un module d'osmose 28 et d'une évacuation 29 de produit qui est concentré, par exemple à 66-g/10 Le fonctionnement en est connu et il est analogue à celui de ltultrafiltration. Un débit-mètre 30 sur l'effluent 31 permet de régler la concentration obtenue en 29 On pourrait aussi bien effectuer la concentration par évaporation sous vide à température inférieure à, par exemple, 600C. Le liquide, qui a été complètement purifié par application dé l'invention, se trouve pouvoir être traité avec un rende ment optimal par tout moyen aphte à préparer un ou plusieurs -mélanges d'acides aminés, moyen quin'est pas visé par l'invention. Un tel moyen-serait, par exemple, une phase de chromatographie dans des colonnes et/ou plateaux garnis de résine et7ou de gel, selon des procédés bien connus, mais qui ne sOnt applicables qu'avec un produit purifié. Les diverses cuves de stockage et de recueil d'acides aminés isolés sont maintenues sous atmosphère inerte, afin d'éviter toute pollution ou oxydation au contact=de l'air. REVENDICATIONS 1. Procédé pour obtenir une solution pure d'acides aminés naturels à partir de la phase liquide d'un hydrolysat de matières biologiques protéiniques, caractérisé par la succession de deux opérations, la première étant une ultrafiltration et la deuxième une électrodialyse. 2. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que la membrane d'ultrafiltration a un pouvoir de coupure inférieur à 25.000 3. Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que l'ultrafiltration est suivie, avant l'électra- dialyse, d'une opération de précipitation de protéines et peptides. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la précipitation est effectuée par la quantité juste nécessaire de lauryl-sulfate de sodium. 5. Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que I'hydrolysat a subi préalablement une pasteurisation acide. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la pasteurisation est rendue acide au moyen d'un acide faible tel que l'acide citrique ou l'acide oxalique 7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'hydrolysat a reçu préalablement un produit bactéricide a 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que le produit bactéricide comporte du sorbate de potassium. 9.Procédé selon ltne des revendications précédentes, caractérisé en ce que le produit final est concentré par osmose inverse ou par évaporation à basse température