Brevet FR2424710A1 — publié le 19791130

La présente invention concerne une patée pro téinique concentrée et complémentée, liquide ou solide, destinée à l'alimentation de bovins, ovins, porcs, volailles etc... et sa fabrication. Elle concerne plus précisément une patée du type ci-dessus, préparée à partir de sous-produits ou de déchets d'origine animale ou végétale. I1 est bien connu que les sous-produits d'origine végétale et animale, qui constituent la partie inutilisée de diverses productions agricoles et agro-industrielles (végétales et animales), ayant un certain contenu énergétique qui les rend susceptibles de réutilisation, augmentent sur un rythme vraiment soutenu. En particulier a) de l'industrie de l'abattage dérivent du sang, des viandes non estimées, des os, des abats, des cornes d'ovins et de bovins, des sabots, des poils, des plumes, des déchets de tannerie, produits connus sous le nom générique de produits d'abattage" b) De l'industrie de la pêche dérivent des déchets de préparation, des poissons de qualité peu estimée etc..., produits qui reçoivent la dénomination générique de "déchets de l'industrie de la pêche. c) De l'industrie fromagère dérive le sérum de lait concentré et la caséine. d) De l'industrie agricole dérivent des sousproduits tels que des tourteaux (de soja, d'arachide etc...), des panneaux de filtration (de ricin, de lin etc...) des marcs d'olives exprimées etc... ; tous ces sous-produits ont reçu le nom générique de "déchets végétaux". Alors que certains tourteaux sont totalement réutilisés , les déchets sont en général peu exploités, avec des pourcentages allant de 50 % pour les déchets de l'industrie de la pêche à 30 % en moyenne pour les sous-produits végétaux, jusqu'à 20 % seulement pour les dechets d'abattage. Depuis des années, on a tenté de récupérer intégralement les sous-produits et les déchets ci-dessus, tentatives qui, d'ailleurs, se sont limitées à des traitements de mouture et de cuisson conduisant à des farines de faible pouvoir nutritif, pour les raisons expliquées ci-apres. Pour bien comprendre la nature et les avantages substantiels de la présente invention, il est toutefois nécessaire de poser de courtes prémisses supplémentaires. L'importance fondamentale des protéines dans la nutrition humaine et animale est bien connue, qu'il s' agisse de protéines origine animale ou végétale. La distinction entre protéines animales et végétales se base uniquement sur leur origine biologique, sans référence à la diversité ou à la similitude de leur nature chimique. L'abondante littérature technique et scientifique concernant les protéines et leurs rapports avec la nutrition établit avec certitude que pour la nutrition, ce ne sont pas tant les protéines que leurs constituants qui ont une incidence importante sur les résultats de leur administration.En fait, les protéines se composent d'une association d'aminoacides, combinés suivant une certaine séquence et en nombre plus ou moins important, dont certains sont "essentiels", c'est-à-dire-qu'ils ne peuvent pas être synthétisés par l'organisme et doivent donc être apportés par le régime alimentaire. Les protéines, on lestait ntont pas toutes la morne séquence d'aminoacides et ne contiennent généralement pas les même aminoacides, car la sequence et le type de ceux-ci dépendent de la fonction spécifique impartie a la protéine dans l'organisme vivant. En conséquènce, il peut se faire, comme on le constate, que deux protéines d'origine végétale diffèrent notablement par le nombre et le type des aminoacides, tandis que deux protéines, l'une d'origine animale et l'autre d'origine végétale, peuvent contenir les mêmes aminoacides bien qu'en proportions différentes, de sorte que l'adminis- tration de l'une ou de l'autre protéine a un effet pratiquement équivalent. Un facteur essentiel du point de vue de la nutrition est que l'absence dans une protéine même d'un seul aminoacide essentiel en annule la valeur biologique au point que, si la protéine était administrée seule, son apport nutritif serait pratiquement nul. L'exemple du concentré protéinique de betteraves est instructif : bien qu'il s'agisse d'un aliment à haute teneur en protéines, il contient des protéines de valeur--biolo- giques très faible, car au moins quatre aminoacides essentiels sont absents.C'est donc une protéine de valeur nutritive pra tiquement nulle et de très faible valeur commerciale et industrielle, Si le concentré protéinique de betteraves était complété par les aminoacides manquants, sa valeur nutritive deviendrait vraiment intéressante, mais on comprend aisément que cette addition pose des problèmes importants du point de vue industiel, surtout en ce qui concerne les frais qu'elle occasionnerait. Un raisonnement analogue s'applique en pratique à la plupart des céréales de grande consommation pour l'alimentation du bétail et par conséquent aux protéines végétales correspondantes : e maïs, par exemple, a un contenu protéinique peu élevé, représenté principalement par la zéine laquelle est dépourvue de lysine et est très pauvre en tryptophane et en méthionine ; cette dernière constitue à son tour la base de la synthèse de la protéine cellulaire, tandis que le tryptophane, lui-aussi indispensable à la synthèse protéique, est le précurseur biologique d'une vitamine (le nicotinamide) et d'un vaso-constricteur (la sérotonine). Les trois aminoacides ci-dessus sont en général ceux que l'on appelle- "limitatifs" des céréales, lesquelles doivent précisément pour cette raison être complétées avec d'autres sources protéiniques, normalement avec des végétaux du gen-re légumineuse I1 ressort des considérations qui précèdent que le facteur essentiel, du point de vue des protéines, pour une alimentation valable du bétail, est que soient présents au moins les aminoacides essentiels, avec une composition équilibrée de façon à satisfaire aux exigences de l'organisme vivant. Jusqu'à présent, cepeuiidnt, une telle exigence ne pouvait être satisfaite qu'en ayant recours à des protéines de synthèse; ou à des protéines d'origine "noble", ce terlile désignant des protéines préparées à partir de matières premières de qualité. Dans les deux cas, par conséquent, toutes les dirficultés technologiques et industrielles se conjuguent et deviennent inadmissibles étant donné la destination du produit. L'objet principal de l'invention est par conséquent une patée protéinique concentre ne présentant pas les problèmes et inconvénients ci-dessus, en particulier une patée proteinique ayant une composition équilibrée en aminoacides essentiels, en ce sens que ces aminoacides essentiels sont présents dans des quantités non négligeables, comme on peut le constater d'après l'aminogramme. On a trouvé ce fait surprenant que cet objet est pleinement atteint avec le produit résultant de l'hydrolyse chimique des sous-produits et déchets précédemment identifiés et éventuellement mélangés de façon adéquate, et qu'en particulier, avec le procédé décrit en détail ci-après, on obtient un produit protéinique ayant une composition parfai- tement équilibrée. Le procédé de l'invention est caractérisé a son tour en ce que les déchets et sous-produits précédemment définis sont hydrolysés- à chaud, en milieu acide minéral fort, et en ce que le produit d'hydrolyse, après refroidissement, est neutralisé jusqu'à pH 4-6, filtre et concentré. Suivant une variante du procédé de l'invention l'hydrolyse, plutôt que d'être effectuée à la température ambiante, est effectuée en milieu basique par l'hydroxyde de sodium ou l'hydroxyde de calcium. Comme il a déjà été indiqué, le produit de départ de l'hydrolyse est constitué de sous-produits et de déchets de l'abattage, de l'industrie de la pêche et de végétaux, avec une préférence pour les produits indiqués et énu mérés ci-après : substances à haute teneur en protéines comme le sang, les viandes non estimées, les viscères, les cornes et sabots, les poils, les plumes, les déchets de l'industrie de la tannerie, les déchets de l'industrie de la perche, les tourteaux de soja, les tourteaux d'arachide, les anas de ricin, les anas de lin, le marc dtolives exprimées, le sérum de lait concentré, la caséine etc.. Ces matieres premières, qui ont en tant que telles une faible valeur commerciale et nutritive, possèdant un aminogramme équilibré, sont opportunément mélangées à d'autres sous-produits, même de faible valeur, mais contenant les aminoacides manquants de la matière de base. Celle-ci est ainsi complEmentee par les aminoacides manquants, réalisant de cette façon une restructuration extrêmement intéressante du complexe finàl d'aminoacides. L'hydrolyse peut naturellement être effectuée également sous pression. I1 est nécessaire à ce point de préciser que le traitement d'hydrolyse de protéines pour les scinder en leurs aminoacides constitutifs est bien connu depuis extrêmement longtemps, et n'a eu d'autres applications que dans des recherches scientifiques et/ou pour l'obtention a'aminoacides particuliers. Une application de l'hydrolyse, acide ou alcaline, à des protéines végétales, a existé dans le passé, en combinaison avec un traitement enzymatique et avec l'emploi de produits de départ qui ne sont pas des produits de déchet. En pratique cependant, il fallait dans ce cas additionner l'hydrolysat de plusieurs aminoacides essentiels, en particulier la lysine, la méthionine, le tryptophane, la thréonine, pour parvenir à une composition équilibrée. En résumé, par conséquent, la technique connue antérieurement à la présente invention prévoyait d'une part la transformation des sous-produits et déchets précédemment indiqués et définis en farines grossières et de faible valeur nutritive, tandis que même en partant de matières pre mières autres que des déchets et en appliquant un traitement combiné d'hydrolyse et d'attaque enzymatique, on aboutissait à une composition non équilibrée. Pour ces raisons précisément, le résultat obtenu par la présente invention parait encore plus surpre nant en ce qu'il était absolument imprévisible qu'en partant de produits de déchet et en les soumettant a une hydrolyse contrôlée, on puisse parvenir à une composition équilibrée, par conséquent de valeur nutritive très élevée, et en plus extrêmement avantageuse du point de vue industriel. En confirmation de ce qui a été indiqué précédemment, on donnera dans les tableaux ci-après quelques résultats de comparaisons entre les compositions de l'invention et quelques-unes parmi celles qui sont couramment utilisées dans le domaine des patées comme compléments protéiniques. Dans le tableau, les sigles CG, CPB, CGF et TNF désignent respectivement la composition de l'invention (CG) la composition d'un concentré protéinique de betteraves (CPB), la formule finale selon l'invention (CGF) et la formule selon la technique connue (TNF) correspondant au produit d'hydrolyse, combinée avec une attaque enzymatique des protéines végétales. TABLEAU I Coaposition en % (du total) CG CPB CGF TNF Sec 44,9 64,85 59,5 59,5 Protides 'bruts 37,37 40,75 30,06 32,24 Cendres 2,85 11,33 11,1 10,29 Azote total 5,98 6,52 4,81 5,15 Azote ammoniacal 0,49 4,85 2,26 2,0 pH 4,2 4,85 6,1 5,9 (du total) (sol 10 t) (du total) N.B. Dans le cas du CGF provenant du concentré protéinique CG, on a préparé une formule comprenant en plus du CPB, du glucose, de la graisse animale, de la lécithine de soja, des sels (oligo-éléments), un antioxydant et de l'eau. (Voir tableau II page suivante) T A B L E A U II Aminogramme en % d'aminoacides (par rapport au total) Aminoacides CG CPB CGF TNP Acide aspartique 2,096 0,074 0,300 0,179 Thréonine (+) 0,874 traces 0,074 0,031 Sérine 2,577 0,048 0,250 0,217 Acide glutamique 2,232 5,522 3,788 0,321 Proline 1,820 - 0,155 0,168 Glycine 2,270 0,057 0,230 0,095 Alanine 1,148 1,297 0,941 0,442 Valine (+) 0,720 0,136 0,149 0,173 méthionine (+) 0,139 - 0,012 traces Isoleucine (+) 0,460 0,072 0,086 0,168 Leucine (+) 1,197 0,135 0,190 0,130 Tyrosine 0,499 0,132 0,128 -0,107 Phénylalanine (+) 0,923 traces 0,078 traces Ornithine traces 0,066 0,042 traces Lysine (+) 0,477 0,022 0,055 traces histidine (+) 0,144 traces 0,012 traces Arginine 0,958 - 0,081 traces (+) : aminoacides essentiels. Les résultats du tableau ci-dessus font apparaître de façon manifeste l'aspect essentiel pré cédemment souligné, à savoir que la composition de l'invention est totalement équilibrée, sans qu'il soit nécessaire d'ajouter des aminoacides essentiels. Naturellement, la préparation du concentré protéinique est suivie de la préparation de l'aliment formule par les procédés habituels dans ce domaine : on émulsionne avec de la lécithine de soja une quantité de graisses animales ou végétales allant de 0,5 à 15 % du poids total de l'aliment formulé jusqu'à-obtention d'une émulsion stable. On ajoute à celle-ci la quantité désirée de concentré protéinique d'origine végétale, en même temps que le concentré protéinique de la présente invention, dans la proportion de 5 à 30 %. On ajoute ensuite du glucose, des oligo-éléments, des aromates et de l'eau pour faire 100 %. Les exemples non limitatifs suivants, relatifs à la préparation de la patee protéinique concentré complémentée sont donnés à titre d'illustration de l'invention. EXEMPLE 1 Dans un réacteur contenant 481 kg d'acide sulfurique à 80 % (80 kg d'eau et 401 kg d'acide sulfurique à 96 %), on introduit en agitant 1500 kg de déchets d'abattage. En tenant compte de l'eau présente dans les déchets, on obtient une solution d'acide sulfurique à 25 % environ ; lorsque l'introduction est terminée, on réchauffe à la température du reflux (1060C environ) et on hydrolyse pendant 10 - 12 heures; on refroidit à 800C environ et on précipite l'excès d'acide sulfurique par 310 kg d'hydrate de calcium, jusqu'à un pH de 4,5 environ.On sépare le sulfate de calcium par filtrationr et on lave le résidu solide avec la quantité d'eau minima (environ 100 kg)-. On obtient-approximativement 1200 kg de soluticnprotéinique à 33 % sur le poids sec et à 24 -25 % de protéines. Si nécessaire, cette solution est concentrée sous vide jusqu'à la concentration nécessaire EXEMPLE 2 Dans un réacteur contenant 504 kg d'acide sulfurique à 80 %, on introduit: en agitant 1750 kg de déchets de bonite. En tenant compte de l'eau présente dans les déchets, on obtient une solution d'acide sulfurique à 18 - 19, Lorsque l'introduction est terminée, on réchauffe à la température de reflux (1060C environ) et on hydrolyse pendant 8 - 10 heures ; on refroidit à 800C environ et on précipite l'excès d'acide sulfurique avec 335 kg d'hydrate de calcium jusqu a un pH de 4,5 environ. On sépare le sulfate de calcium par filtration, en lavant avec la quantité d'eau minima (environ 125 kg), et l'on obtient 1400 kg environ de solution protéinique à 20 % de matieres sèches et à 13 % de protéines Ensuite, la solution est concentrée sous vide jusqu'à la concentraton voulue. EXEMPLE 3 Dans un réacteur contenant 775 g d'acide chlorhydrique à 30 %, on introduit 400 g de plumes sèches (non lavées, donc grasses). En tenant compte de l'humidité présente dans les plumes sèches (19 %), la concentration effective de l'acide chlorhydrique est de 27,4 %. La quantité d'acide à 30 % est insuffisante pour mouiller les plumes à hydrolyser, mais l'attaque est beaucoup plus rapide qu'avec l'acide sulfurique pour lequel, après une prélyse pendant 2 heures à 600C, on obtient une fluidification du mélange qui devient facilement mélangeable. L'hydrolyse ultérieure pendant 11 heures à 1080C fournit un produit acide que l'on neutralise ensuite jusqu'à pH 5,4 avec de l'hydroxyde de sodium. Après filtration pour éliminer les particules grasses en suspension (en ajoutant un adjuvant de filtration), on obtient un hydrolysat ayant une saveur et un parfum extrêmement agréables avec un rendement très élevé en protéines. Les exemples 4 et 5 ci-après ont pour but d'illustrer l'obtention de la formule finale sous forme liquide et sous forme solide. EXEMPLE 4 Dans un récipient d'une capacité de 6000 litres muni d'un agitateur rapide, on mélange Concentré protéinique (ex. 1,2 ou 3) 1425 kg Lécithine de soja 60 Concentré protéinique végétal 2400 NaOH (100 %) 64 Graisse animale et/ou végétale 300 Glucose 375 Produit aromatisant 1 Complément minéral 1,5 BHT (antioxydant) 0,1 Eau 374 Total 5006 kg Ce produit convient pour l'alimentation des porcs à l'engrais aux doses de 2 - 3 kg pour 100 kg de patée. EXEMPLE 5 Dans un récipient d'une capacité de 6000 litres muni d'un agitateur, on mélange Concentré protéinique (ex. 1,2 ou 3) 1500 kg Concentré protéinique végétal 2450 NaOH (100 %) 51 Glucose 352 Complément minéral 1,65 Produit aromatisant 0,9 BHT (antioxydant) 0,1 Eau 375 Total 4740,65 kg On mélange convenablement le liquide obtenu dans un mélangeur horizontal à 5000 kg de rafles de raisin (marc de raisin). On seche la pâte obtenue dans un séchoir rotatif jusqu'à obtention d'une teneur en humidité de 12 %. Le produit convient pour l'alimentation d'ovins, de bovins, de volailles, de lapins aux doses de 3 à 4 kg pour 100 kg de patée. De la description qui précède et des exemples, il ressort clairement que la présente invention apporte deux avantages essentiels a) obtention d'une patée protéinique concentrée et complémentée de composition équilibrée ; b) valorisation d'une matière de départ bon marche, à savoir des sous-produits et déchets pratiquement inutilisables autrement et inutilisés, en vue de la récupération des protéines qui y sont contenues. Un autre aspect important de la présente invention réside dans le fait que la patée protéinique concentrée se trouve principalement sous la forme "L", ce qui évite les antagonismes auxquels donnent lieu les aminoacides obtenus par synthèse. En outre, en plus des aminoacides essentiels, la patée contient des quantités suffisantes d'aminoacides non essentiels (qui permettent une utilisation plus rapide et plus complète du mélange protéinique), et des pourcentages plus ou moins élevés de constituants protéiniques incomplètement digé- rés, sous forme de peptones et de peptides, grâce auxquels on évite les troubles digestifs que l'on observe lorsqu'on utilise des mélanges d'aminoacides synthétiques comme compléments. Enfin, du point de vue de l'administration des produits formulés, un avantage non négligeable résulte de l'obtention d'une patée protéinique sous forme liquide qui permet d'obtenir des patées solides dans lesquelles le support solide (par exemple, marcs de raisin ou autres fruits ou legu- mes, etc...) est imprégné ou revêtu uniformément et intimement du concentré protéinique, ce dernier étant par conséquent dosé de façon commode et précise. R E V E N D I C A T I O N S 1.- patée protéinique concentrée en complémentée ayant une composition en aminoacides essentiels, équilibrée, caractérisée en ce qu'elle est le produit de l'hydrolyse chimique de matières de départ choisies parmi des déchets d'abattage, des déchets de l'industrie de la pêche, des déchets végétaux et leurs mélanges. 2.- Patée protéinique concentrée en complé mentée suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les dechets d'abattage sont choisis parmi le sang, les viandes non estimées, les viscères, les cornes et les sabots, les poils, les plumes, les déchets de tannerie et leurs mélanges. 3.- Patée protéinique concentrée et complé mentée suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les déchets de l'industrie de la pêche sont choisis- parmi les dechets de transformation de la bonite et de poissons peu appréciés, et leurs mélanges. 4.- Patée protéinique concentrée et complé mentée suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les déchets végétaux sont choisis parmi des tourteaux de soja, des tourteaux d'arachides, des anas de ricin, des anas de lin, du marc d'olives, du sérum de lait concentré, de la caséine et leurs mélanges. 5.- Procédé de préparation d'une patée protéinique concentrée et complémentée suivant la revendication 1, carac térisé en ce qu'on traite là matière de départ à chaud avec une solution aqueuse d'un acide minéral fort, on refroidit, on neutralise avec une base et on récupère par filtration le produit d'hydrolyse. 6.- Procédé suivant la revendication 5, carac térisé, en ce que l'acide minéral fort est choisi parmi l'acide sulfurique, l'acide chlorhydrique, l'acide phosphorique et leurs mélanges, et en ce que le traitement d'hydrolyse est effectué à une température de 100 à 1200C pendant 8 à 12 heures. 7.- Procédé suivant la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce qu'on concentre le filtrat sous vide jusqu'à la concentration voulue. 8.- Procédé de préparation d'une patée pro téinique concentrée suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'hydrolyse de la matière de départ est effectuée avec une base et la neutralisation avec un acide. 9.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que la matière de départ est constituée de déchets de bonite. 10.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que la matière de départ est constituée de plumes. 11.- Formule liquide pour patées, caractérisée en ce qu'elle est obtenue par addition, à la patée protéinique concentrée suivant l'une quelconque des revendications qui précèdent, de graines animales et/ou végétales d'hydrates de carbonate et de vinasses de distillerie ou de saccharification. 12.- Formule solide pour patéesr caractérisée en ce que pour la préparer, un support solide comestible est imprégné ou revêtu de la formule liquide suivant la revendication 11. 13.- Procédé de préparation d'une patée pro téinique concentrée complémentée, constituée de mélanges du type décrit dans l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le composant protéinique est formé d'un complexe d'aminoacides équilibré de façon particulière entre les constituants essentiels, cet équilibre étant obtenu grâce à un procédé d'hydrolyse de produits de faible valeur, convenablement mélangés, conduit de façon à obtenir une restructuration du complexe des aminoacides essentiels.