Brevet FR2462102A1 — publié le 19810213

La présente invention concerne un procédé de conservation de matières végétales vertes contenant des protéines, procédé selon lequel les plantes récoltées sont réduites en morceaux et coagulées à une température de 40-100 "C, puis sont déshydratées jusqu'à atteindre ltéquilibre de la teneur en eau. La conservation des végétaux verts à forte teneur en protéines destinés à l'alimentation avec un minimum de perte, constitue l'un des problèmes de l'agriculture même à l'heure actuelle. Le principe de la plupart des procédés connus est que la teneur en eau des matieres végetales vertes est réduite à l4'équilibre de la teneur en eau (environ 12-18 %) par élimination finale de l'eau sous forme de vapeur.Le procédé le plus simple est le séchage au soleil à basse température sans apport d'énergie supplémentaire, mais ce procédé a l'inconvénient que malgré ltévaporation à cette basse température, les protéines stéchappent aussi avec la vapeur d'eau, le risque de chute des feuilles augmente la perte de protéines, le carotène se zécom- pose et la quantité de produit final est réduite. Si la matiere végétale hachée est séchée par des gaz à haute température, l'eau s'échappe de la matière végétale sous forme de vapeur chaude, et les protéines restent dans la matière fibreuse sèche car elles se solidifient par cuisson sous l'effet du gaz à haute température (caramélisation partielle). L'inconvénient de ce procédé rudimentaire réside dans le fait qu'une proportion considérable des vitamines est dé- truite et que la teneur en protéines et la digestibilité du produit final sont réduites.Un autre inconvénient réside dans l'utilisation d'une forte énergie, un rendement réduit, une pollution de l'environnement et le risque d'incendie, ainsi que dans le fait que les éléments sous forme de traces du combustible (par exemple l'essence) et les gaz peuvent se retrouver dans le produit final. On connaît également un procédétvoir la description du document hongrois NO H 1814), selon lequel l'eau intercellulaire et cellulaire est éliminée de façon telle que le fourrage est réduit en morceaux comportant au moins une certaine partie des cellules et la compression élimine les forces capillaires et osmotiques s'exerçant dans les fibres broyées. Ceci est suivi du séchage du fourrage jusqu'à un minimum de 12 % de la teneur en humidité. Un inconvénient majeur de ce procédé est que seule est utilisée la partie des matières nutritives se trouvant dans la plante verte et qui est demeurée dans le produit fibreux expri mé. Cependant, étant donné que le pressage a lieu à une pres 2 sion relativement élevée (40 à 250 kg/cm ), des matières ayant une valeur nutritive stéchappent avec l'eau. En ce qui concerne la perte de substance intérieure - se produisant pendant le procédé décrit dans le document NO H 1814 - il est caractéristique que dans les procédés selon les brevets hongrois NO 153 249 et NO 152 580, on utilise précisément les matières nutritives présentes dans le jus exprimé. Ces procédés sont utilisés pour la production de concentré rendu non toxique ayant un plein intérêt biologique et une plus gran-de teneur en protéines. Leur principe est que la matière végetale hachée est comprimée, enrichie en eau, puis recomprimée et le jus exprimé filtré est condensé par evaporation sous vide. Après l'addition d'antioxydant, la fraction protéique est séparée mécaniquement et finalement la matière est séchée par chauffage. L'inconvénient de ces procédés est qu'ils nécessitent des appareils complexes et que leur productivité est in férieure à celle du procédé à séchage rapide, plus simple. Un autre inconvénient est que les matières fibreuses utiles - qui autrement représentent le fourrage de base pour les ruminants ne parviennent pas dans le concentré et ne peuvent donc être utilisées. On connaitt également un procéde dans lequel la teneur en protéines de la matière végétale en pulpe est coagulée à environ 40-80 OC et la dispersion obtenue est déshydratée par une centrifugeuse à un minimum de 65 % de teneur en eau. La matière ainsi obtenue est encore séchée au moyen de gaz chaud jusqu'à ce que la teneur en eau soit ramenée à 10-12 % La matière encore utilisable est séparée par purification, filtra tion et décantation pour la séparer du jus pendant le procédé de déshydratation, et elle est également séchée avec la matière végétale déshydratée. Le produit ainsi obtenu est melangé avec un autre fourrage ou avec une matière alimentaire de base. Un avantage du procédé réside dans le fait que la qualité de la farine obtenue comme produit final est meilleure que celle de la farine obtenue à partir de fourrage séché avec du gaz seulement, car la teneur en protéines est caramélisée à un degré moindre et sa valeur nutritive est également supé- rieure. Cependant, ce procédé a pour inconvénient que les frais d'investissement sont relativement élevés et que le coût de fonctionnement du procédé est également important. Un autre inconvénient réside dans le fait que la période de coagulation n'est pas réglée et, par suite, une partie de la teneur en protéines et en carotène du fourrage se décompose.Un autre in convénient est que la teneur en fibres de la plante originale est physiquement annihilée et que le produit finalement obtenu est de la farine de mauvaise qualité. Par conséquent, il apparat qu'au moyen des procédés actuellement connus, les végétaux verts contenant des protéines sont traités sans grande efficacité et la qualité du produit obtenu n'est pas satisfaisante (voir le séchage classique par le gaz ou la solution publiée dans le document NO H 1814). Le procédé donnant un produit de qualité supérieure (voir brevet NO 167 839) augmente considérablement le prix du traitement, alors que la perte de la substance intérieure est encore relativement importante0 Si en pratique la totalité des substances intérieures intéressantes doit être récupérée (voir brevets NO 113 249 et NO 153 580), on peut y parvenir â l'heure actuelle uniquement avec des frais élevés d'investissement et de fonctionnement, et la possibilité d'un procédé économique n'existe que si l'approvisionnement continu en matière végétale à traiter est assuré pendant toute l'année, bien que le produit final et les sous-produits, par eux-mêmes - ne conviennent pas pour l'ali mentation des animaux. La présente invention vise un procédé de conservation de matière végétale verte contenant des protéines, procédé qui permet l'obtention d'un produit conservant pratiquement toute la substance intérieure de la plante sans nécessiter de grands frais d'investissement et un fonctionnement coûteux. Selon l'invention, dans le procédé de conservation de la matière végétale verte contenant des protéines - lorsque la plante récoltée est réduite en morceaux et coagulée à une température de 40-100 UC - la réduction en morceaux est effectuée sous la forme de broyage, en faisant passer la plante récoltée entre des rouleaux tournant à diverses vitesses. La matière broyée est coagulée pendant 2 à 4 minutes et elle est déshydratée par des moyens mécaniques uniquement. La coagulation est effectuée à une température de 60 à 75 UC pendant le procédé selon l'invention. La déshydratation mécanique peut avoir lieu par filtration sous vide, centrifugation, vibration, compression ou par d'autres procédés analogues. Dans une variante préférée du procédé selon l'invention, les étapes technologiques sont inversées et, tout d'abord, une certaine partie de l'humidité est retirée, par un moyen mécanique, de la matière végétale broyée. Cependant, la déshydratation est effectuée en conservant 30 à 50 X de la teneur initiale en protéines dans la matière fibreuse, de sorte que la matière fibreuse (foin) doit être parfaitement utilisable pour l'alimentation. Ensuite, la matière fibreuse obtenue, ainsi que le filtrat, sont coagulés séparément pendant 2 à 4 minutes et sont finalement déshydratés, encore par un moyen mécanique. Après la déshydratation mécanique finale, on ajoute avantageusement un antioxydant à la matière, et le produit, selon les besoins, est emballé, par exemple dans une matière non translucide. Le produit peut être mis sous forme de fibres, de farine ou de pastilles. L'invention est basée sur la découverte que pratiquement la totalité des matières végétales vertes peuvent être conservées en liant tout d'abord les protéines par coagulation aux fibres des plantes, puis l'eau contenant la matière nutritive seulement sous forme de traces est éliminée par un moyen mécanique. Grtce à la suppression du séchage par chauffage, la qualité de la matière nutritive n'est pas altérée. Evidemment, la déshydratation ne doit être conduite que jusqu'à ce que l'équilibre de la teneur en humidité soit atteinte car les protéines, à cet état, peuvent déjà être conservées directement. Les exemples non limitatifs suivants illustrent le procédé selon l'invention. Exemple 1 On récolte de la luzerne (medicago sativa) à la vitesse de 20 t/heure en une seule fois. La teneur en eau de la luzerne fraîchement récoltée est de 82 % environ. La luzerne fratche obtenue est immédiatement transportée dans le silo d'alimentation à l'aide d'un transporteur à chaîne racleuse. La matière est envoyée du silo d'alimentation entre des rouleaux de déchirement à pointes. Après un hachage mécanique préliminaire, le broyage de la matière est réalisé en faisant passer la matière entre des rouleaux rainurés. Les rouleaux tournent à une vitesse différente pour provoquer un mouvement de glissement entre les deux surfaces dures. La vitesse de l'un des rouleaux est de 80 tours/minute tandis que celle de l'autre rouleau est de 100 tours/minute. Le produit broyé provenant des rouleaux est coagulé par introduction de vapeur d'eau à une température de 105 C L'agitation continue du produit broyé est assurée pour garantir une répartition uniforme de la température. La température de coagulation est de 60 OC. La matière est maintenue à la température donnée pendant 2 minutes en moyenne. Après la coagulation, le produit broyé est transporté sur un tamis vibrant à ouverture de mailles de 2 mm, sur lequel la teneur en humidité est réduite à environ 20 % Ensuite, des bottes de 50 x 50 x 50 cm sont comprimées. En outre, une proportion de 8 % d'eau s'échappe de la matière dans la presse de traitement des bottes, en sorte qu'il ne reste plus qu'une te neur en eau de 12 , La matière fibreuse produite par la technologie décrite est analysée et l'on constate qu'elle contient environ 95 % de la teneur initiale en protéines et 98 % de la teneur initiale en carotène. I1 est donc évident que la substance interne de la matière est presque totalement conservée pendant le procédé.De plus, le liquide s'échappant pendant la déshydratation est filtré et les colloides récupérées sont ramenés dans le fourrage avant la formation des bottes. Exemple 2 On récolte du dactyle noueux à la vitesse de 25 t/heure. La teneur en eau de la plante fraîche est de 75 5t. On fait ensuite passer la matière dans un récipient. De là, elle est introduite par un élévateur à dents dans l'appareil de broyage. Le broyage est effectué entre des rouleaux rainurés tournant à des vitesses différentes. La vitesse des rouleaux est de 60 et 40 tours/minute. La coagulation de cette solution est effectuée simultanément au broyage en utilisant des rouleaux chauffés. La température des rouleaux est de 100 oC. Le broyage et la coagulation sont effectués de telle manière que la matière ne séjourne pas entre les rouleaux ou dans l'espace chauffé par eux pendant plus de 3 minutes. Cette température de coagulation est de 700C environ et la durée ne dépasse pas 3 minutes. Ensuite, le produit broyé est transporté dans une centrifugeuse fonctionnant en continu, dans laquelle il est déshydraté jusqu'à une teneur en eau de 12 %. Le fourrage obtenu est mis en tas, puis broyé dans une dernière étape. A partir d'une certaine partie du produit broyé, on produit des pastilles convenant pour l'alimentation. La teneur en protéines et carotène du produit est identique à celle obtenue à l'Exemple 14 Exemple 3 On récolte du trèfle rouge à la vitesse de 20 tours/ minute. Après récolte la matière est versée dans un récipient pour être transportée par un convoyeur à chaine racleuse dans le broyeur, Le broyage est effectué entre des rouleaux rainurés à la vitesse de 100 et 120 tours/minute. Le produit broyé passe entre des rouleaux dans la presse à vis qui déshydrate le produit broyé à une pression 2 de 4-5 kg/cm Etant donné que dans ce procédé, la coagulation n'est pas réalisée avant le broyage, le liquide et la matière fibreuse obtenus comme produit de déshydratation partielle contiennent également des matières nutritives. Le liquide sortant de la presse à vis est acheminé vers un réservoir dans lequel une coagulation continue est réalisée à 55 OC. Le liquide reste dans le réservoir de coagulation pendant 2 minutes environ. Le liquide sortant du réservoir de coagulation est acheminé dans une centrifugeuse où l'eau et les matières nutritives sont séparées. La matière nutritive obtenue contient environ 50 % de la teneur initiale en protéine et environ 60 % de la teneur en carotène de la plante. La matière est conservée dans un emballage à l'abri de l'air. On utilise pour l'em- ballage du clinquant non translucide. Parallèlement à ce qui précède, le foin sortant de la presse à vis est traité à la vapeur à une température de 100UC. La coagulation a lieu à une température de 70 OC au cours du traitement dont la durée est de 4 minutes. Ensuite, le produit broyé est envoyé dans le filtre à vide où la quantité superflue d'eau est éliminée. La teneur en eau du fourrage terminé est de 11 %, et il contient 45 % des protéines et 38 So du carotène du trèfle rouge. Ensuite, le fourrage est mis en tas et il se produit une certaine prise en masse de ce fourrage. Les exemples démontrent que le procédé selon l'inyen tion peut être appliqué en diverses variantes et chacune d'entre elles peut être réalisée à relativement bon marché et d'une façon économique. Ainsi, l'un des avantages principaux est que l'énergie utilisée pendant le procédé de traitement des matières végétales vertes est très inférieure à celle nécessaire dans les procédés antérieurs. Un autre avantage du procédé selon l'invention est que la qualité du produit final est supérieure a' celle des produits obtenus dans l'art antérieur, car la teneur en eau de la matière est éliminée exclusivement par voie mécanique à partir de la matière verte convenablement préparée. Ce mode de conservation du fourrage ainsi produit peut être réalisé d'une façon plus fiable et pendant une plus longue période de temps. Un avantage fondamental du procédé proposé est que en raison de l'élimination de l'eau par un processus purement mécanique, le fourrage conserve son caractère initial par rapport à la matière fibreuse et la teneur en fibre, le goût, la couleur, etc..,contrairement aux produits obtenus avec les procé- dés antérieurs,même si le produit est une matière fibreuse au lieu de farine de mauvaise qualité. La qualité de la matière produite par le procédé de l'invention est également prouvée par le fait que la coagulation est réalisée pendant un maximum de 4 minutes. Ainsi, la décomposition des protéines ou du carotène n'ont pas lieu. Le chauffage de courte durée ne détruit pas les vitamines (par exemple le B-carotène). En résumé, on peut établir que le procédé selon l'invention convient pour traiter et conserver des matières végétales vertes contenant des protéines, de façon à permettre la production d'un produit conservant pratiquement la totalité de la substance intérieure de la plante, et assure un fourrage d'excellente qualité. L'utilisation du procédé n'exige pas d'investissement coûteux et la technologie utilisée est également économique. I1 y a lieu de remarquer qutavec la variante du procédé selon l'invention - selon laquelle la déshydratation partielle est effectuée avant la coagulation - en cas de besoin, on peut aussi cbtenir un produit convenant à la consommation humaine a' partir du liquide contenant la matière nutritive0 REVENDICATIONS 1 - Procédé de conservation de matière végétale verte contenant des protéines, dans lequel la plante récoltée est réduite en morceaux, coagulée à une température de 40-100 OC et déshydratée jusqu'à obtention de l'équilibre de la teneur en eau, procédé caractérisé en ce que la réduction en morceaux est effectuée sous la forme d'un broyage, tandis que la nature fibreuse initiale de la plante récoltée est conservée, la matière est coagulée pendant 2 à 4 minutes et elle est déshydratée exclusivement par un moyen mécanique. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'humidité est enlevée de la matière végétale broyée avant la coagulation,en ce que 30 à 50 % de la teneur initiale en protéines restent dans la matière fibreuse restante et en ce que la matière fibreuse et le filtrat sontcoagulés séparément. 3 - Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le broyage est effectué en faisant passer la plante entre des rouleaux tournant à une vitesse différente. 4 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la plante récoltée est réduite en morceaux par un autre procédé avant le broyage. 5 - Procédé selon l'une-quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la coagulation est effectuée à 60-75 OC. 6 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la déshydratation est effectuée par filtration sous vide. 7 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la déshydratation est effectuée par centrifugation. 8 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la déshydratation est effectuée par vibration. 9 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la déshydratation est effectuée par compression. 10 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'un antioxydant est ajouté à la matière après la déshydratation. 11 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le produit est ensuite broyé. 12 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le produit est mis en pastilles. 13 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 â 12, caractérisé en ce que le produit déshydraté est emballé dans une matière non translucide.