Brevet FR2456548A1 — publié le 19801212

Il est connu que la majeure partie du sang provenant de l'abattageindustriel des animaux de boucherie ntest pas récupéré, faute d'un moyen économique permettant sa transformation sous une forme qui le rende aisément transportable et qui soit peu coûteux en énergie nécessaire à la transformation.Si l'on tient compte de la récupération qui est pratiquée, notamment en vue de l'alimentation humaine, sur 608 du sang de porc et, pour divers autres usages, sur 30% du sang de bovin pour diverses applications industrielles, la quantité totale de sang qui n'est pas actuellement collectée est, par exemple en France, voisine de cent mille tonnes par an, ce qui représente 70% environ du volume total de sang disponible au niveau des abattoirs Le sang ainsi non récupéré industriellement est alors, le plus fréquemment, rejeté avec les eaux usées; or - il est polluant et putrescible et, lorsqu'il est effectué, le traitement d'un litre de sang en station d'épuration revient environ à 16 centimes ( évaluation faite pour l'année 1977) - par contre, il est riche en matières nobles et, tout spécialement, en protéines qui sont ainsi perdues voire détruites sans aucun profit. I1 est clair que le bilan de cette opération est totalement négatif,tant sur le plan strictement économique que sur celui de l'alimentation humaine au niveau duquel le déficit global en protéines est devenu très important alors que la récupération des protéines contenues dans le sang d'abattoirs est de nature à permettre soit leur recyclage par leur utilisation pour l'alimentation animale ou à titre d'engrais pour l'agriculture, soit, éventuellement, leur utilisation directe dans le cadre de l'ale mentation humaine. Par ailleurs, le procédé de transformation du sang d'abattoir qui va étre exposé autorise un certain nombre d'autres applications complètement nouvelles consistant en l'enrobage de produits solides ou liquides,par exemple en vue de leur élimination ou de leur récupération à l'issue d'un cycle d'opératiorsindus- triellesau sein desquelles ils constituent un effluent liquide ou sous-produits solides à éliminer, isoler et éventuellement récupérer, En dehors des procédés bien connus d'utilisation directe du sang dans le cadre des industries de la charcuterie(boudin ) et de la conserve, les différents traitement envisageables en vue de sa transformation, tels qu'ils sont actuellement connus, font appel aux techniques suivantes 1- séparation ou concentration en deux phases par un moyen physique ou mécanique 2- conservation par le froid 3- déshydratation Ces divers traitements nécessitent tous la mise en oeuvre d'un appareillage complexe et onéreux et le recours à une quantité considérable d'énergie. Leurs diverses modalités sont brièvement rappelées ci-dessous avec l'indication de leur coût de revient ci-après donné de façon approximative sous la simple dénomina tion n coût " . Ce coût se rapporte à un litre de sang traité dans le cadre d'un abattage annuel total de l'ordre de 20.000 tonnes de carcasses d'animaux par unité de traitement; ce tonnage correspond approximativement à un 1 000 000 de litres de sang. Au prix ci-dessous il convient d'ajouter environ 5 centimes par litre de sang traité ( hypothèse d'une collecte effectuée par véhicule citerne à partir de cinq abattoirs) dans tous les cas ou la nature même du procédé mis en oeuvre ne suppose pas le traitement du sang sur les lieux mêmes de l'abattage. a- Séparation centrifuge de sang alimentaire fraichement ré colté : coût 5,6 centimes/litre b- Congélation en pains de sang entier frais coût 14,5 centimes/litre c- Congélation en paillettes de plasma de qualité alimentaire coût 33 centimes/litre Séchage en cuiseur de sang entier frais ou stocké avec phase de stérilisation vers 1250C puis déshydratation sous vide à 450C coût 22,4 centimes/litre e- Séchage en cuiseur avec préconcentration de sang entier frais ou stocké coût 18,9 centimes/litre f- Séchage par atomisation avec ou sans concentration préalable de sang entier frais ou stocké 1- coût sans concentration 83,3 centimes/litre 2- coût avec concentration 82,8 centimes/litre g- Séchage à billes de sang entier frais ou stocké coût 54,1 centimes/litre h- Concentration par ultrafiltration ou par osmose inverse 1- coût de la transformation du plasma en paillettes congelées : 40 centimes/litre 2- coût de la transformation du plasma en poudre: 600 centimes/litre 3- coût de la transformation du sang en farine 300 centimes/litre La technique connait également les procédés suivants i- Procédé Reprocom de coagulation d'un sang stocké par injection de vapeur dans la masse puis passage au filtre rotatif. j- Déshydratation sur cylindre Hatmaker de sang entier non alimentaire par séchage sur rouleaux rotatif à 140 C. k- Stérilisation - déshydratation par micro-ondes de sang alimentaire ou non, par concentration sous vide puis stérilisation et séchage en farine par micro-ondes. Les coûts de production indiqués ci-dessus tiennent compte de la rémunération et de l'amortissement des frais d'équipement afférants aux matériels de production. Ces frais d'investissement peuvent , pour une unité de traitement telle que définie crdessus, représenter de 250 000 francs à 3 000 000 de francs (tous les coûts ci-dessus s'appliquent à l'année 1977). En vue de remédier aux inconvénients des procédés connus et tenant, selon le procédé considéré, soit à la nécessité d'effectuer le traitement sur les lieux mimes de l'abattage, soit à l'importance de la dépense énergétique à mettre en oeuvre, soit à l'importance des capitaux à immobiliser pour la construction des équipements,l'invention concerne un procédé simplifié de modification des caractéristiques physiques et bio-chimiques du sang d'animaux après abattage ou du sérum de celui-ci après séparation, remarquable en ce qu'il consiste à chauffer le sang avant coagulation, ou son sérum après séparation, jusqu'à une température correspondant sensiblement à son état d'ébullition tout en lui appliquant une agitation lente et continue, puis à arrêter 1' opération lorsque le sang, ou le sérum, a acquis une consistance grumeleuse correspondant à une coagulation en l'état, avec disparition sensiblement totale de la phase liquide. Par ailleurs, en vue de permettre la conservation du sang sur les lieux d'abattage entre ces collectes périodiques, le procédé est également remarquable en ce qu'il consiste à ajouter au sang, dès la saignée, un agent anti-coagulant et de préférence également un agent bactéricide. I1 a été constaté expérimentalement que les meilleurs résultats étaient obtenus avec l'utilisation de l'acide éthylène-diamine-tétra-acétique ( E D T A) ou de l'un de ses dérivés basiques tels que 1'EDTA disodique (EDTA Na2) qui assure une conservation satisfaisante du sang en phase liquide par retard de développement microbien pendant une période d'environ 10 jours, puis de soumettre au traitement thermique défini ci-dessus le sang ainsi conservé. I1 a été constaté que la proportion pondérale d'EDTA Na2 à ajouter au sang dès la saignée pour lui assurer comme il vient d'être dit une bonne conservation en phase liquide pendant une dizaine de jours, était sensiblement de 0,50%, la durée de 10 jours étant considérée comme suffisante pour satisfaire aux conditions d'un ramassage périodique. Le sang ainsi conservé, puis transporté sur les lieux de traitement est alors chauffé en masse sous une agitation lente destinée à assurer l'homogénéité du phénomène de transformation sans toutefois éliminer la fibrine qui contient elle-même des protéines qui seraient perdues si l'agitation était trop forte et que cette fibrine venait à se séparer. -La réaction de transformation en phase grumeleuse débute vers 80 - 850C et se termine vers 95-1000C, température qui, à la pression normale, correspond à l'entrée en ébullition du sang. Dans les conditions ou ont été menées les expérimentations, un délai de 15 à 20 secondes s'est écoulé entre le début de la réaction et la transformation totale qui est réalisée à la tempera- ture d'ébullition. A partir de ce moment, il n'est plus nécessaire de maintenir l'apport calorique puisque la transformation totale ou sensiblement totale est alors réalisée. On constate alors que l'on a obtenu une phase grumeleuse de couleur brune ( analogue à du marc de café, bien que présentant une granulation plus grosse); cette phase grumeleuse est stable, humide et ne tache pas les doigts. La perte de poids ne dépasse pas 5%, elle est constituée d'une part, par l'évaporation et d'autre part, par la présence d'un léger " rendu " liquide qui ne présente aucun inconvénient car, comme il sera vu plus loin, ce rendu est repris lors du traitement de la " cuvée " suivante sans qu'il y ait accumulation des " rendus " successifs. Dès après obtention de la phase grumeleuse telle qu'elle vient d'être définie, et afin d'éviter tout début de proliféra tion microbienne à l'intérieur de la masse ainsi Portée à haute température, le contenu de la cuve de traitement est déversé en couche mince sur une bande transporteuse qui défile a une vitesse appropriée à l'aplomb du point de dêversement; la bande est aménagée de manière telle qu'à son extrémité opposée, le sano traité soit revenu sensiblement à la température ambiante. Le sang en phase grumeleuse stable et humide ainsi obtenu peut être stocké soit à l'air libre en vrac, soit dans des sacs en matière plastique, de référence scéllés; il peut être ainsi conservé avant utilisation pendant une période de deux mois environ sans qu'aucune prolifération microbienne ne commence à apparaitre. En effet, il convient de constater qu'un effet de synergie se produit , du point de vue bactéricide, entre 1'EDTA Na2 et le traitement thermique final du procédé qui vient d'être décrit. Cet effet de synergie est mis en évidence par la double constastation suivante - en l'absence de traitement thermique la dose de 0,5% d'EDTA Na 2 assure au sang non coagulé un état de retard de prolifération microbienne pendant une période d'environ 10 jours au-dela de laquelle la prolifération microbienne s'élève extrêmement rapidement. - par ailleurs, si l'on soumet le sang sans addition d'EDTA Na2 et alors qu'il est encore en grande partie en phase liquide (ce qui suppose alors que le traitement thermique est appliqué immédiatement après la saignée),l'on ne réalise qu'une pasteurisation classique d'effet très limité dans le temps du fait de 1' oxydation due à l'air ambiant. I1 a été également constaté que l'on obtenait des résultats comparables à ceux exposés ci-dessus lorsque l'on associe 0,45% d'EDTA Na2 à 0,05% dlEDTA Ca Na2. I1 a été cependant constaté que les résultats étaient nettement moins bons qu'avec l'utilisation du seul EDTA Na2. Pour la clarté de l'exposé, il est rappelé que les formules développées de 1'EDTA Na2 et EDTA Ca Na 2 sont respecivement: Le procédé qui vient d'être exposé ci-dessus permet de réaliser la récupération intégrale du sang dans tous les abattoirs avec suppression de toutes les nuisances actuellement constatées soit à l'abattoir, soit sur les lieux de traitement. Il permet de supprimer tout rejet liquide par la transformation d'une phase liquide colloïdale en une phase solide grumeleuse microbiologiquement stable qui peut être stockée, puis évacuée à tout moment par exemple avec les matières stercoraires ce qui permet de réduire les taxes de pollution. Cependant, le produit fini,qui peut être conservé pendant environ deux mois, est très riche en éléments protéiques car il n'y a qu'une faible dénaturation de tels éléments par rapport au sang de la saignée, du fait du faible apport calorique total nécessaire à la transformation. Il présente donc, dans le cadre des différentes applications industrielles qui seront exposées ci-apres,une valeur marchande importante, alors qu'il convient de rappeler que dans l'état actuel des choses, un abattoir doit payer pour qu'on lui collecte le sang. par ailleurs, leprocédé de traitement défini ci-dessus n'entraine aucun effluent à éliminer et une certaine nuisance olfactive qui apparaît au cours du traitement peut etre écartée par l'emploi de charbons activés ou tourbes au-dessus des cuves de traitement. I1 est clair que le prix de revient est très faible, puisque, d'une part, les cuves de traitement thermique constituent un matériel simple à réaliser du fait que le traitement a lieu à l'air libre sans qu'aucune précaution spéciale n'ait a être prise et que, d'autre part, le coût d'exploitation est, en dehors des frais de transport, essentiellement constitué par celui de 1'énergie thermique à mettre en oeuvre pour simplement porter le sang à son point d'ébullition.Cette énergie thermique peut être estimée à 72 000 kilo -calories pour 1 000 litres de sang alors que dans l'exemple des traitements actuels classiques en autocuiseur exposés ci-dessus, la depense énergétique est de l'ordre de 880 o6o kilo -calories.pour 1 000 litres de sang, c'est-àdire que, par rapport à ce procédé, l'économie d'énergie réalisée est de l'ordre de 908. L'on réalise donc ainsi une dépollution au moindre coût. Le sang ainsi stabilisé par mise en phase grumeleuse selon le procédé décrit ci-dessus perd son caractère de résidu polluant et peut être utilisé directement pour l'alimentation des animaux en raison de l'appétence do coagulat obtenu. C'est ainsi par exemple qu'il peut intervenir dans le cadre de l'alimentation d'engraissement des porcs sur la base de 25 à 308 de la ration journalière à un taux d'humidité globale d'environ 15%. I1 peut également être envisagé comme adjuvant dans le cadre de l'alimentation humaine. I1 doit être précisé à ce sujet que la phase grumeleuse stable et humide obtenue selon le procédé peut éventuellement être portée à 1200C en autoclave. Une opérarion menée dans ces conditions pendant 20 minutes a établi que le slang ainsi traité conservait le même aspect que le produit de départ. Par ailleurs, il a été constaté, de façon surprenante, qu'au cours de l'opération ci-dessus décrite de mise en phase grumeleuse qui peut être définie comme une coagulation d'un type particulier, il était possible d'enrober dans les éléments de ladite phase grumeleuse, aussi bien des substances minérales ou organiques en phase liquide ou solide par simple introduction des dites substances dans la cuve de traitement au cours de l'ope- ration de coagulation et avant que la dite coagulation ou mise en phase grumeleuse ait commencé à se produire. I1 est ainsi possible de faire adsorber, ou tout au moins purifier par des sciures, des tourbes ou tout autre adsorbant, les effluents chargés de l'abattoir ou de toute autre industrie agroalimentaire. On incorpore au sang puis on coagule l'ensemble en phase grumeleuse comme il a été exposé ci-dessus. L'on peut de cette manière, par exemple au niveau de l'abattoir, enrober les matières stercoraires et les fumiers préalablement broyés. Dans tous ces cas, l'on obtient des substances à grande valeur fertilisante. Dans le domaine industriel, on peut par le même procédé, fixer sur un adsorbant une phase liquide chargée de métaux lourds ou de produits nocifs pour l'environnement, et coaguler l'ensemblé avec le sang. On obtient ainsi un produit organique qui, après un simple séchage à l'air libre, est susceptible de brûler seul dans un four. On peut donc ainsi fixer une pollution et réduire son volume. On peut même envisager, dans ce dernier cas, le recyclage des métaux rares à partir des cendres où ils sont concentrés. On peut également soumettre le résidu à un traitement connu de séparation de ses éléments constitutifs. Par incorporation au sang, de fumiers broyés, de boues de station d'épuration, de sciures, de tourbes, de sables, de terres franches, de terreaux, d'argiles gonflantes, de minéraux expanses, de matières humiques et d'enarais on peut obtenir soit des engrais organiques, soit des amendements organiques, soit des substrats horticoles. Le prix de revient de ces produits est in téressant puisqu'il élimine les opérations industrielles coûteu- ses de broyage et de formulation granulée. A titre d'exemple concrèt, lorsque l'on veut confectionner un engrais, avant de soumettre au traitement thermique décrit ci-dessus, le sang, qui contient de l'azote, on ajoute de l'acide phosphorique et dela potasse tous deux sous forme pulvérulente, on procède ensuite au traitement thermique sous agitation lente et l'on arrête l'apport calorique dès ébullition du sang. On a ainsi réalisé un engrais naturel complet qui se présente sous forme de sang en phase grumeleuse tel qu'il a été défini cidessus et au sein duquel ont été enrobées lors de la cuissbn les particules d'acide phosphorique et de potasse. Il est à noter que le mode opératoire serait identique si l'élémentàincorporer au sang se présentait sous forme d'un liquide. Ces divers produits,de couleur marron noirâtre et à texture grumeleuse, épandus à la surface du sol jouent d'abord un role physique de première importance par une libération retardée des élements fertilisants, une plus grande surface d'adsorption et une plus grande porosité et en augmentant le pouvoir calorifique du sol et en protégeant ce dernier contre l'évaporation excessive et contre les méfaits des fortes pluies. Enfin en libérant progressivement les principes fertilisants par altération biologique normale, ils jouent leur rôle chimique de substances fertilisantes. Le sérum a,lui aussi, comme le sang, la propriété de coaguler à la chaleur, d'enrober et de lier au cours de ce phé noumène toute substance divisée, broyée ou pulvérulente. Tout résidu aqueux peut même disparaître si on introduit un adsorbant comme la sciure et la tourbe. Donc toutes les applications que nous venons de voir pour le sang, soit dans un but de dépollution, soit dans un but de production d'un substrat fertilisant, peuvent aussi s'appliquer au sérum. L'agitation nécessaire pendant la coagulation permet de réaliser une dispersion homogène, dans cette importante masse, de toute substance que l'on doit utiliser en faible quantite. On peut ainsi envisager la formulation de microgranulés et granulés, vecteurs de produits phytosanitaires1 alourdis le cas échéant par des poudres métalliques pour éliminer, ou tout au moins diminuer, la dérive au vent et aux eaux de ruissellement. La bonne stabilité du coagulat, qui enrobe la drogue et la protège, en fait une " formulation de position ", un "produit d'attente ". Le coagulat du sang seul est aussi appétant pour les animaux, même après autoclavage ( 4 heures à 1200C). On peut donc enrober, des farines alimentaires, de la paille broyée, des poudres d'os, des condiments minéraux. Le sang est alors à la base d'aliments pour le bétail, les animaux domestiques et les animaux sauvages. Ce coagulat appétant peut aussi servir de support pour l'ingestion, par les animaux, de produits médicamenteux. I1 peut être à la base d'appâts pour poissons, pour rats et nématodes après incorporation dans ces deux derniers cas de substances raticides et nématicides. REVENDICATIONS I - Procédé d'association d'un produit ou mélange de produitE en phase liquide et/ou solide à du sang d'animaux initialement en phase liquide ou a du serum de celui-ci apres séparation, caractérisé en ce qu'il consiste à incorporer au sang liquide ou au sérum, le dit produit ou mélange de produits en phase liquide et/ou solide, puis à chauffer le mélange ainsi constitué jusqu'à une température correspondant sensiblement à son état d'ébullition, tout en lui appliquant une agitation lente et continue, puis à arrêter l'opération lorsque le sang ou le sérum a acquis une consistance grumeleuse, le ou les produits incorporés étant alors homogénéisés avec lui par enrobage avec dis partition sensiblement totale de laphase liquide. 2 - Procédé d'enrobage selon la revendication 1 par du sang d'animaux après abattage, caractérisé en ce qu'il consiste à ajouter au sang, dès la saignée, un agent anticoagulant, puis à utiliser ultérieurement le sang,ainsi conservé provisoirement en phase liquide,dans le cadre d'un procédé d'enrobage selon la dite revendication 1. 3 - Procédé s' enrobage selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il consiste à ajouter au sang, dès la saignée un agent bactéricide et/ou retardateur de la prolifération bactérienne. 4 - Procédé d'enrobage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on arrête le chauffage des que la réaè- tion de transformation de phase liquide en phase grumeleuse est terminée. 5 - Procédé d'enrobage selon l'une des revendications 2 à 4, caracterise en ce que l'agent anticoagulant et l'agent bactéricide sont, l'un et l'autre, constitués par l'acide éthylène diamine-tétraractique (EDTA). 6 - Procédé d'enrobage selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que l'agent anticoagulant et l'agent bactéricide sont l'un et l'autre, constitués par l'un des dérivés basiques de 1'EDTA. 7 - Procédé d'enrobage selon la revendication 6, caractérisé en ce que le dérivé basique de 1'EDTA est constitué au moins partiellement par l'EDTA disodique (EDTA Na2). 8 - Procédé d'enrobage selon la revendication 6,caractérisé en ce que le dérivé basique de 1'EDTA est constitué au moins partiellement par 1'EDTA disodique monocalcique (EDTA CaNa2). 9 - Procédé selon les revendications 7 et 8, caractérisé en ce que le dérivé de 1'EDTA est constitué par une association d'EDTA Na2 et d'EDTA CaNa2. 10 - Procédé d'enrobage selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'immédiatement après acquisition de la consistance grumeleuse,le sang ou sérum traité homogénéisé avec le ou les produits incorporés est soumis à un refroidissement rapide. 11 - Procédé d'enrobage selon la revendication 10, caractérisé en ce que le refroidissement est obtenu par déversement de la phase grumeleuse totale ainsi obtenue sur une bande transporteuse de manière telle qu'elle y soit répandue en couché mince, la longueur de la bande étant telle qu'à son extrémité opposée, le sang traité soit revenu sensiblement à la température ambiante. 12 - Produit industriel nouveau caractérisé en ce qu'il est constitué par le sang ou sérum d'animaux avec incorporation d' un produit ou mélange de produits enrobés conformément aux revendications 1 à 11 et qu'il se présente sous forme d'une phase grumeleuse essentiellement constituée par le sang ou serum transformé par le traitement thermique selon lesdites revendications, et au sein de laquelle les produits incorporés sont homogénéisés par enrobage. 13 - Produit industriel nouveau selon la revendication 12, caractérisé en ce que le produit incorporé est constitué par des substances en phase liquide et/ou en granulés ou poudre présentant un caractère d'adjuvant et/ou d'appétent et/ou de charge adapté à l'alimentation de l'homme et/ou des animaux. 14 - Produit industriel nouveau selon la revendication 12, caractérisé en ce que le produit incorporé est constitué par des substances phytosanitaires etiou tout autre adjuvant adapté à des formulations granulées ou microgranulées à usage agricole ou industriel. 15 - Produit industriel nouveau selon la revendication 12, caractérisé en ce que le produit incorporé est constitué par des substances à caractère d'engrais et/ou d'amendement miné- ral ou organique adaptées à la formulation d'un engrais organique, amendement ou substrat agricole ou horticole équilibré. 16 - Produit industriel nouveau selon la revendication 12, caractérisé en ce que le produit incorporé est constitué par des effluents liquides et/ou solides provenant d'industries agroalimentaires adaptés à la constitution de produits alimentaires, engrais organiques ou amendements. 17 - Produit industriel nouveau selon la revendication 12, caractérisé en ce que le produit incorporé est constitué par des substances médicamenteuses en vue de faciliter son ingestion par les animaux. 18 - Produit industriel nouveau selon la revendication 12, caractérisé en ce que le produit incorporé est constitué par des résidus industriels en phase liquide et/ou solide chargés de produits inorganiques ou organiques,en vue de leur élimination et/ou récupération. 19 - Procédé de récupération d'un produit incorporé dans un produit industriel nouveau selon les revendications 12 ou 18, en vue de la récupération dudit produit incorporé ou de l'un de ses composants, caractérisé en ce qu'il consiste à soumettre la phase grumeleuse obtenue selon l'une des revendications 1 à 11 à une dessication thermique ou à l'air libre ou sous ventilation puis, après incinération, à éliminer les cendres et enfin, éventuellement, à soumettre le résidu à un traitement connu de séparation de ses éléments constitutifs. 20 - Procédé d'enrobage selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que, après obtention de la phase grumeleuse, celle-ci est soumise à un traitement complémentaire de stérilisation effectué en autoclave.