Brevet FR2481080A1 — publié le 19811030

La préseinte invention concerne un procédé de traitement de produits alimentaires, destinés en parti- culier à l'alimentation animale, e.i vue de l'amélioration de leur valeur nitritionnelle. La plupart des produits biologiques (les plantes, les graines, les fruits, les tubercules, les racines lorsqu'ils sont récoltés, les animaux sacrifiés et leurs tissus, les aliments et produits similaires) su- bissent des traitements divers avant d'être consommés. Les traitements sont appliqués dans le but d'éviter les pertes, d'assurer la conservation, le stockage, les trans- ports, les transformations, la détoxification l'amélioration gustative et digestive des denrées rapidement périssables. Ces traitements font appel à des méthodes physiques, chimi- ques, physico-chimiques et biologiques qui sont: la dessication, la cuisson, le froid, lVirridiation, la fumi- gation, les conservateurs et la fermentation. Selon leurs origines et leurs destinations, les produits biologiques subissent généralement plusieurs traitements conjugués qui permettent entre autres de con- trôler l'évolution enzymatique, d'éviter la germination et les altérations bactériennes et fongiques, d'inhiber le développement des insectes et analogues. Les micro-ondes ont déjà été largement utili- sées pour le traitement des aliments, notamment pour ceux destinés à l'alimentation humaine. En effet, il est connu que de très nombreuses denrées alimentaires ne sont consom- ma-les qu'à l'état cuit, car elles comportent à l'état cru des produits indigestes, des substances anti-nutritionnelles et toxiques, des flaveurs désagréaoles,etc.. De ce fait, la cuisson, lorsqu'elle est nécessaire, est systématiquement appliquée aux aliments destinés à l'homme, par contre, la distribution des produits crus aux animaux est courante, alors qu'il est maintenant bien démontré que la cuisson favo- rise la digestibilité et augmente la valeur biologique du bol alimentaire chez tous les animaux (monogastriques et polygastriques). Jusqu'à présent, à la conaissance de la de- manderesse, les traitements thermiques des produits alimen- taires par pertes diélectriques ont consisté à soumettre les dits produits alimentaires à des champs électromagnéti- ques quelconques et à observer l'évolution thermique corres- pondant au temps d'irradiation par micro-ondes. Ces traite- ments thermiques, réalisés dans des conditions non contrô- lées,dénaturent, en partie ou totalement, certains consti- tuants des produits alimentaires ainsi traités, et il en ré- sulte une détérioration notable de la valeur nutritionnelle desdits produits alimentaires. On a maintenant trouvé que la valeur nutri- tionnelle desproduits alimentaires, destinés en particulier à l'alimentation animale, peut être considérablement amélio- rée par une irradiation à l'aide de micro-ondes réalisée de manière contrôlée. La présente invention concerne donc un procé- dé de traitement de produits alimentaires, destinés en parti- culier à lTalimentation animale, qui consiste à soumettre lesdits produits alimentaires à une irradiation par micro- ondeset est caractérisé en ce qu'on détermine, au préalable, sur un échantillon du produit à traiter, les caractéristiques diélectriques, lesquelles sont représentatives des étatis du produit, en fonction des paramètres d'irradiation et en par- ticulier de la durée de l'irradiation à une fréquence et une puissance déterminées,et en ce qu'on conduit de manière con- trôlée l'irradiation en vue du traitement proprement dit en tenant compte des résultats des déterminations préalables et en réalisant ladite irradiation avec les paramètres cor- respondant à l'état désiré dudit produit. -30 On sait que l'application d'un champ électri- que continu à une matière électriquement susceptible aligne les molécules de celle-ci parallèlement au champ comme s'il s'agissait de micro-aimants. Dans unchamp électrique alter- natif à grande fréquence (plusieurs milliards de périodes/ seconde), les aimants-molécules ne peuvent suivre les lignes de champs du fait des forces d'inertie. C'est donc en heur- tant ces forces d'inertie que l'énergie micro-ondes se trans- forme en chaleur. Par contre, lorsque le matériau traité est électriquement neutre, l'énergie micro-ondes traverse celui- ci comme s'il n'existait pas. La puissa.lde dissipée (P) et la profondeur de pénétration (D) des microondes se calculent selon les deux formules ci-après: P waxt/cm3 = 0,556. 10-12.f.E2 t' tgu 211'sf'rtgj f = fréquence en Hertz E = champ électrique (Volts/cm) EJ tgf = facteur de perte du produit Ao = longueur d'onde dans l'air Ainsi donc, la puissance dissipée est propor- tionnelle à la fréquence, au facteur de perte et au carré de la valeur du champ électrique, alors que la profondeur de pénétration des micro-ondes est inversement proportionnelle au facteur de perte et à la fréquence (plus f est élevé, plus À o est faible). On rappeILera que les micro-ondes se situent entre les infra-rouges et les ondes courtes radioélectriques; ce sont les ondes UHF (ultra haute fréquence) et les ondes SHF (super haute fréquence) qui se situent entre 300 MHz et GHz. Pour les applications industrielles, scienti- fiques et médicales des micro-ondes, une convention inter- nationale autorise l'utilisation des fréquences et lon- gueurs d'ondes suivantes: 915 MHz = 32,8 cm 2450 MHz = 12,2 cm 5800 MHz = 5,2 cm 24125 MHz = 1,24 cm. La capacité d'absorption de l'énergie d'un produit susceptible, exposé à un champ de micro-ondes, dé- pend de la valeur du champ électrique et des caractéristi- ques diélectriques du produit. Elle se concrétise par une élévation instantanée de la température dans la masse du produit. Les pertes diélectriques d'un produit soumis à un champ de micro-ondes évoluent avec l'élévation de la température et les états de structure qui s'établissent au cours de cette élévation. Les variations d'absorption d'éner- gie observées et les élévations instantanées de températures correspondent à de multiples états transitoires de pertes diélectriques. Au delà de ces phases mobiles, les pertes diélectriques se stabilisent, ce qui signifie que l'état physico-chimique du produit est transformé et devient staole pour la bande de fréquence utilisée. Ainsi, les matières organiques susceptibles, telles que les produits alimentaires, peuvent, selon leur constitution, lorsqu'elles sont soumises à un champ de micro-ondes, passer par une suite d'états transitoires avant' de devenir stables pour la bande de fréquence utilisée voi- sine de la fréquence de résonance du produit traité. On a trouvé, de façon surprenante, qu'au delà de l'un au moins de ces états transitoires, qui varient en fonction de la nature physico-chimique du produit alimentai- re considéré, on atteint un état du produit, qui est désiré du fait qu'il confère audit produit une valeur nutritionnel- le améliorée. Par"état désiré du produit"on désigne tout état du produit qui résulte d'une modification quelconque dudit produit, telle qu'une transformation de l'un au moins des constituants dudit produit, une destruction d'un des constituants indésirables du produit ou une combinaison d'une ou plusieurs transformations et/ou destructions. Par exemple, la modification peut correspon- dre: - à une transformation de l'amidon des pro- duits alimentaires en contenant qui confère une amélioration de la valeur énergétique de ces produits; - à un éclatement des grains des produits alimentaires si ceux-ci sont présents à l'état de grains, qui fournit des produits alimentaires dont les constituants nutritionnels sont libérés, facilitant ainsi la digestibili- té de ces produits; - à une désintégration des cellules de micro- organismes utilisés comme produits alimentaires pour l'homme ou l'anirmal: - à une augmentation de l'efficacité des pro- téines des produits alimentaires, ou - à une destruction substantielle des substan- ces antGinuLrltijonneIles et toxiques, des flaveurs désagréa- bles et des impuretés indésirables, telles que les micro- organismes et les insectes, contenues dans les produits ai- mentaires destinés à l'alimentation animale. Comme indiqué précédemment, la modification peut correspondre à une combinaison de une ou plusieurs transformations et/ou destructions. On a par exemple trouvé que l'application de micro-ondes, selon le procédé de l'invention, à du riz, après dépelliculage et polissage, assure l'aseptisation, la cuis- son, la conservation, l'expansioneet rend cet aliment de haute qualité disponible pour une consommation immédiate. Les produits alimentaires qui conviennent, à titre de produits de départ, aux fins de l'invention, sont de nature variée; ce sont par exemple des produits alimen- taires dont l'utilisation est limitée du fait qu'ils contien- nent des substances anti-nutritionnelles ou toxiques, des flaveurs désagréables ou des impuretés diverses, ou des pro- duits alimentaires dont la digestibilité est perturbée par un ou plusieurs de leurs constituants (par exemple pellicu- les de graines, amidons..,). A titre d'exemples non. limitatifs de produits alimentaires appropriés, on citera: 1) les graines oléagineuses ou protéagineuses et les céréa- les, telles que blé, orge, mais, pois féveroles, lentilles, haricots, arachide, soja, colza, tournesol, lupin, riz, 2) les plantules,telles que blé, luzerne; 3) les racines et les tubercules, par exemple les betteraves sucrières, carottes, pommes de terre, manioc; 4) les microorganismes, tels que Trichoderma album, Geotrichum candidum, Saccharomyces cerevisiae; ) les farines et les tourteaux, tels que ceux de blé, mais, pois, soja, colza, arachide, concentrat de luzerne, fécule de pommes de terre, farine de manioc; 6) les pulpes, telles que les pulpes de betteraves, pulpes d'oranges; 7) les pâtes, par exemple les pâtes de farine de blé, pâte de tourteau de soja. Comme on l'a indiqué précédemment, le procédé selon l'invention consiste tout d'abord en une détermination préalable, sur un échantillon du produit à traiter, des caractéristiques diélectriques du produit qui sont représen- tatives des états dudit produit en fonction des paramètres d'irradiation et en particulier de la durée de l'irradiation à une fréquence et une puissance déterminées. Cette détermination des caractéristiques di- électriques peut être réalisée avec tous moyens appropriés pour la mesure de telles caractéristiques, à savoir l'angle de perte tg 3 (tg 3 =) la perméabilité relative E r ( et le facteur de pertes ú ". Eo On donnera ci-après un exemple illustratif d'un dispositif approprié pour une telle détermination. Ce dispositif, qui a été utilisé pour les essais relatés ci- après, est représenté sur la figure 1 et comprend: un générateur UHF (1) (2,45 GHz balayé à + 25 MHz); (2) un bi-coupleur 20 dB; (3) un fréquencemètre; (4) un filtre passe- bas; (5) un cîrculateur; (6) une sonde; (7) un guide d'ondes de transition; (8) une cavité de mesure; (9) une cellule; (10) une charge adaptée; (11) deux détecteurs à cristal; (12) un oscilloscope et (13) une table X - Y. En vue des déterminations préalables, on soumet des échantillons du produit à traiter à une irradia- tion par micro-ondes dans un applicateur à guide d'onde pro- gressive excité dans le mode TE01 ou en cavité multimodes 248 1080 pendant un temps donné, à une fréquence et une puissance déterminées, et on détermine ensuite les caractéristiques diélectriques des échantillons irradiés, la détermination étant effectuée à la même température que le produit témoin, à savoir le produit non traité. On note pour les échantillons, avant irradia- tion et pour des durées différentes d'irradiation! - la fréquence de résonance (fl) - l'angle de pertes tgS - la perméabilité relative Er - le facteur de pertes 8" - la puissance dissipée calculée (Pc) en wattig selon la formule indiquée précédem- ment. Compte tenu de ces données>on détermine pour chaque variation des caractéristiques diélectriques l'état du produit. Connaissant les paramètres de l'état désiré du produit à traiter.on peut alors procéder autraitement pro- prement dit en utilisant ces paramètres. En effetyconnais- sant le facteur de perte de l'état désiré,on pourra alors déterminer, pour une fréquence et une longueur d'ondes données (par exemple f = 2450 MHz et Ao = 12,2 cm), la valeur du champ électrique en relation avec la puissance micro-ondes émise par le générateur de micro-ondes couplé avec l'applicateur de micro-ondes qui est le réceptacle dans lequel le produit alimentaire est traité par les micro- ondes. Bien que les conditions dans lesquelles doit être réalisée l'irradiation dépendent des paramètres de l'état désiré du produit, on indiquera que pour l'ensemble des produits alimentaires ci-dessus la puissance électrique à utiliser se situe entre environ 0,5 et 30 watts/cm3 de produit et est en général de l'ordre de 3 watts/cm3. Pour les paramètres correspondant à un état désiré du produiton a constaté des variations de la puis- sance absorbée et des élévations instantanées de la tempé- rature. Ces variations ou élévations ont été suivies par des mesures thermiques effectuées par calorimétrie. Pour effectuer ces mesuresJon pourra. utiliser pour l'irradiation un dispositif approprié couplé avec des moyens de mesures thermiques, par exemple le dispositif de la figure 2 consti- tué d'une alimentation (14) puissance lO00 W réglable, d'un magnétron YJ 1500 (15), d'un circulateur à ferrite (16), d'un guide d'ondes de transition (17), d'une cavité de mesure (18) et d'une charge adaptée 1KW (19). Les mesures thermiques permettent de connai- tre exactement l'énergie nécessaire et suffisante pour obte- nir l'état désiré. L'énergie absorbée est déterminée en fonc- tion de l'énergie incidente (source) et de l'énergie non absorbée par le produit suivant l'équation: Wa = Wi - (Wr + Wp) dans laquelle Wa = énergie absorbée par le produit Wi = énergie incidente Wr = énergie réfléchie Wp = énergie dissipée danas le système applicateur. Connaissant la puissance absorbée on pourra calculer les élévations de température dans le produit,si on connaIt la chaleur spécifique dudit produit,à l'aide des deux équations ci-dessous: Wa = M.Cs. AQ 0,24 t AQ= Wa (0,24T) MCs M = masse>en grammes Cs = chaleur spécifique du produit AQ = élévation de températureen degrés centigrades t = temps en secondes. La mise en oeuvre du procédé selon l'inven- tion nécessite un générateur de micro-ondes et un applica- teur de micro-ondes. De façon générale, le générateur est consti- tué (a) d'une alimentation transformant le courant du sec- teur en courant stabilisé redressé à tension élevée, (b) d'un tube émetteur d'ondes (magnétron ou klystron), (c) d'un système de refroidissement du tube émetteur. Selon la puis- 2481080- sance micro-ondes nécessaire, on pourra utiliser un généra- teur puissant ou une multitude de générateurs de faible puissance. Selon la taille, la forme, la nature (solide, pâte, liquide) des produits à traiter, les débits, les temps de traitement désirés, etc., l'applicateur sera un tunnel, un four, ou bien des guides plongeants à fentes ou des cavi- tés de dimensions et surfaces variables. Le couplage judiciewu du générateur sur l'ap- plicateur permettra les meilleurs transferts de chaleur et assurera les meilleurs rendements. Un dispositif de traite- ment thermique dans lequel le générateur et l'applicateur sont judicieusement couplés est décrit dans la demande de brevet FR n0 80 05607 déposée le 1_ Mars 1980 au nom de Joel SOULIER et intitulée "Nouveau dispositif pour le traite- ment thermique de matières en poudre ou en grains". Un tel dispositif est particulièrement approprié aux fins de l'in- vention. Les micro-ondes présentent des avantages considérables qui sont énumérés ci-après: - l'énergie micro-ondes est instantanément disponible, elle est transmissible à distance, elle se propage dans des atmosphères variées (sous vide, sous pression, en ambiances froide, chaude ou ventilée, etc.), elle est économe (pas de préchauffage, pas de déperdition), elle n'est pas polluante (pas d'élévation de la température environnante), la régula- tion et l'asservissement de cette énergie sont aisés. - le traitement des produits par des micro-ondes est bref du fait d'un transfert immédiat. D0 - le chauffage des produits est homogène dans toute la masse. - les températures désirées sont obtenues sans préchauffage, ni surchauffe ou déperdition. - les installations modulaires, de taille artisanale ou in- dustrielle, sont faciles à réaliser en fonction des produits et des quantités à traiter. - l'inclusion d'un traitement micro-ondes dans une chalne technologique est aisée du fait de la brièveté du traitement. - les produits peuvent être traités en l'état, leur exci- tation ou réhydratation préalables ne sont pas nécessaires. De plus, dans les conditions contrôlées de mise en oeuvre du procédé de l'invention, l'irradiation per- met une action spécifique sur des cibles données (substances anti-nutritionnelles ou toxiques, flaveurs, pellicules, pa- rois cellulaires, etc.) sans dénaturer les autres consti- tuants. Il est en effet important de ne pas poursuivre l'ir- radiation lorsque l'état physico-chimique désiré du produit soumis à l'irradiation est atteint pour la bande de fréquen- ce appliquée, car sinon le produit soumis à l'irradiation subirait l'leffet température" du rayonnement micro-ondes qui se manifesterait par une dénaturation ou dégradation des protéines ou autres valeurs nutritionnelles du produit alimentaire. L'invention va être décrite plus en détail par les exemples illustratifs ci-après effectués en utili- sant l'un des fours ci-après: - Four expérimental à alimentation continue de 6 kW de puissance micro-ondes. - Four expérimental de 1 kW de puissance micro-ondes. - Four-ménager de 750 W de puissance micro-ondes. - Four ménager de 1350 W de puissance micro-ondes. Comme applicateur, on a utilisé des guides d'ondes type TEOl ou une cavité multimode. EXEMPLE 1 Dans un four expérimental de 1000W de puis- sance micro-ondes, muni d'un dispositif de mesures thermi- ques conforme à la figure 2, on a soumis à une irradiation -0 par micro-ondes (f = 2450 MHz), pendant des durées différen- tes, des échnatillons de 1 kg de grains de blé. On a noté pour chaque temps d'irradiation les énergies incidentes (Wi), réfléchie (Wr) et dissipée (Wp) et on a calculé l'énergie absorbée en J/g. On a tracé la courbe donnant la puissance absorbée en Watti'g en fonction du tempsainsi que la tempéra- ture en fonction du temps. Ces courbes apparaissent sur la figure 3a sur laquelle le temps d'irradiationen secondes,est en abscisses, la puissance absrbée Wa exprimée en watts/g, 2 4.8 i 080 est portée sur l'axe des ordonnées de droite et la tempéra- ture T sur l'axe des ordonnées de gauche. On a ensuite procédé aux déterminations préalables des caractéristiques diélectriques en utilisant le dispositif selon la figure 1. Les mesures des carac- téristiques électriques ont été effectuées à la même tem- pérature que celles du produit témoin (produit non traité, courbe en pointillés). Les résultats obtenus figurent dans le tableau I ci-après. La figure Db est l'enregistrement de la caractéristique diélectrique (e.r) pour chaque temps d'irradiation donnée par le dispositif 1_ de la figure 1. Chaque courbe sur cette figure 3b correspond à un temps d'irradiation dans les conditions opératoires définies ci-dessus. Les résultats du tableau I et la figure 3b montrent que les caractéristiques diélectriques du blé en grains évoluent en fonction des paramètres d'irradiation. On a constaté que, dans ce cas particulier, les caracté- ristiques diélectriques se stabilisent au-delà de secondes et que la modification qui a eu lieu pour cette irradiation dans les conditions d'essais est une transfor- mation de l'amidon. Le produit obtenu pour ce temps d'irra- diation sera dénommé ci-après "amidon de blé cuit par micro-ondes". On a réalisé, dans les mêmes conditions opératoires, les déterminations préalables des caractéris- tiques diélectriques pour des échantillons de 1 kg d'orge grains et de tournesol grains. Les résultats obtenus sont consignés respec- tivement dans les tableaux II( orge) et III (tournesol) et sur les figures 4a et 4b (orge), 5a et 5b (tournesol). * Compte tenu de ces déterminations, le traitement proprement dit de ces graines a consisté en une irradiation pendant 40 secondes pour l'orge grains et le tournesol. L'cq LLz oL 99'1-9 '0 9L '1-91 'O t9 '1-91 '0 L9'1-98'o { "'î-98'0 86 o'o L6úo'o 86 o'o 8LLo'o ço e ? 886'1 IO'Z q6T 0'O oao 'o L60o o úLo '15 96'61 0o 91 '6 ço 'q Co 'q 5 86'9 LL'9g 09 Il oçIl9'5 09'9C7# os'gúz zg'5t9i# OZI o6 oa 9Lal'z TD1WD DI t O 1; I : '3 I - q. Tb DoeqVI Oe!aoq ga d, d g 2!4 't V JV 8LLo 'o oçI 'o #0o 0'o L0 '0 91L'6 Oq'L 86'9 oL '6 9L 'z 96' I a'6z#z úz'6zrg - SGpOU1Tq1fl 99T'9O - M OOOI ap aouessTnd aun anod ZHWN 05g = $ uogeTpeaTp sdmia np uoouoj ue PTq ap suTga sep senbTzgooaTgp sanbTsT9agoeeD I lnvgigvt i CD o o -o cu L. úî r- TABLEAU II Caractéristiques diélectriques de l'orge grains en fonction du temps d'irradiation à f = 2450 MHz pour une puissance électrique de 1000 W. Guide d'onde TE01 _ y._ écart % niG-PC GC t(s) fi Écf b Q1 tg E" Pc-Pm calculé corrigé 0 2437,89 24,32 5,32 42,76 0,023 1,938 0,0453 2440,74 21,47 4,56 59,79 0,0167 1,827 0,030 4,8-6,08 109 ap>120 2441,12 21,09 4,56 59,33 0,0168 1,812 0,030 4,8-8,1 220 Vap. 2442,64 19,57 4,94 46,37 0,0215 1,753 0,039 6,2-9,9 358 286 2440,55 21,66 4,86 50,47 0,0198 1,834 0,036 5,7-8,6 388 310 2439,79 22,42 4,86 51,24 0,0195 1,864 0,036 5,6-8,7 473 378 FH t>J M. 00* Co co Co1 TABLEAU III Caractéristiques diélectriques du tournesol grains en fonction du temps d'irradiation à f = 2450 MHz pour une puissance électrique de 1000 W. Guide d'onde TEo1 Fi écart % P cQ- t fi l 4a f t b Q1, tgi&cart % fcalculé corrigé 0 2441,88 20,33 5,13 42,96 0,0232 1,783 0,0415 2440,63 21,58 4,37 68,07 0,0146 1,831 0,0269 4,2-2,8 33 2441,69 20,52 4,37 66,63 0,015 1,790 0,0268 4,4-7 125 2442,18 20,02 4,37 65,96 0,015 1,771 0,0268. 4,4-3,8 91 2440,85 21,35 4,37 67,77 0,0147 1,823 0,0268 4,3-4,4 132 2442,83 13,38 4,37 65,08 0,0153 1,746 0,0268 4,5-1,45 51 a do o Co o I 2481',080 On a réalisé dans les mêmes conditions, les déterminations préalables des caractéristiques diélec- triques pour les graines de mais, de lupin, de pois, de haricots, de colza et de soja et on a noté que le traite- ment proprement dit, pour obtenir l'état désiré pour chaque produit, devait être effectué, compte tenu des paramètres correspondants à l'état désiré pour chaque produit, pendant secondes pour le mais (graines) 30,. " le lupin (graines) " " le haricot (graines) " le pois (graines) " le colza (graines) " le soja (graines). EXEMPLE 2. On a réalisé les déterminations préalables des caractéristiques diélectriques pour le lupin Kali sensiblement selon le même mode opératoire qu'à l'exemple 1 en utilisant soit un guide d'ondes TE soit une cavité multimodes. Les résultats obtenus sont indiqués dans les tableaux IV et V ci-après et les enregistrements de la caractéristique diélectrique ( ETr) figurent sur les figures 6 (cavité multimodes) et 7 (guide d'ondes TE01). Les résultats concernant le lupin montrent que les caractéristiques diélectriques varient en fonction de l'applicateur. Il est donc nécessaire pour chaque type d'appareil d'effectuer ces déterminations préalables. EXEMPLE 3. On a utilisé du tourteau de colza et on a procédé aux déterminations préalables des caractéristi- ques diélectriques selon le mode opératoire défini à l'exemple 1. Les résultats obtenus figurent dans le tableau VI ci-après et l'enregistrement de la caractéristi- que diélectrique ( E'r) est représenté sur la figure 8. TABLEAU IV Caractéristiques diélectriques pour le lupin Kali, f = 2450 MHz, puissance électrique 1000 W. Cavité multimodes écart % t fi àAf Ab tgt Po- Pm Q1 Pc-Pm 0 2421,93 40,28 9,69 19,69 0,050 2,564 0,130 2425,35 36,86 9,69 18,60 0,0537 2,429 0,130 0,44-1,69 2426,49 35,72 9,69 18,27 0,0547 2,384 0,130 045-1,73 2427,25 34,96 8,74 21 0,0475 2,354 0,112 0,39-1,83 Oh rO co C) O> T - 'q9 T-Z'9 1.'6-i 'q 6'5-8 ' ú'9-6'17 E??O '0 86 o'0 8 Co '0 8'1o"'0 ?O ' 0 669o'o 66 q'1V17 'o#trl CA À gtraz 16'St1q 0? lO9 sapuolp ePTnD M 0001 OanfbTa -oala 9ouessTnjfzHW 0o 7 = ' eTle uTdnT eT inod sanbTaqoaeTp sanbTqsTaaoe.eO A niv,T, ).To 'o 9L810,O 98TO Il 0çlo 'o 69[10 'o Lúto 'O 59's7 q9'# 9'# 6q f9 o) * o cm L- r- ulci - OCIst-9 1 3 9 sq T'ô qv iv TIT q % qaeoe Log ', T 9q c T 9Eq eT go6,0 T i:6'-[ TTO O a 66 " 99 og"giî iî6 " g 69,1 9L go 1169 gL-s 96eo TT 1, aa TIl ', l ? L- e 99 e ç 6-E C 9 o- oç 0 ?, o co C> c0 -t À SopoTlInm TAPo ua sauTwa p suo-Tqpuoo sal siep sepuooas OZI 4uepuad uoTgeTpeaT aun ue 9esuoo e qP quewaadoad quawaei aei C -1 0I' l'énergie en joules nécessaire pour atteindre l'état dési- ré de chaque produit. N Cavité Produits NimUltimodes Guide d'ondes _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _l i m o _ e s E'rmax EJouleE 4fmax EM/EM.J Paille brute 1 0,08 120 Farine de blé 2 0,171 248 32 0,052 252 Paille sodée 3 0,049 141 24 0,040 126 Concentrat de luzerne 4 0,045 184 Isolat de Soja -B1 cru 5 0,044 228 Isolat de Soja -A1 cuit 6 0,015 134 Tourteau de Colza Diepp 7 0,015 228 0,075 252 Tourteau de Colza cru O Thio 8 0,096 228 Tourteau Soja 200 9 0,051 79 Farine de pois dépelliculée ll 0,008 57 Mais 23 0,35 192 13 0,774 144 Farine de pois cru 25 0,20 169 Colza grains 26 0,163 114 16 O 1108b2C Colza O thioglycosides dégraissé 27 0,045 237 Fécule de pomme de |terre 28 0,186 164,7 Lupin Kali 29 0,21 164 fi18, 0,20 480/126 :1 o Cavité Produits N multimodes Guide d'ondes rmax. E,Joule t max EM/Em.J Blé-II grains 31 0,288 158 Plantule de blé 12 600/82 Tournesol graines 14 0,012 152/56 Orge graines 15 0,185 396/121 Soja graines 17 0,189 180/54 Colza oléaqueux 19 0,166 516/92 Pois grains 20 0,083 243/184 Lentilles graines 21 0,076 650/320 aricots graines 22 0,114 129/20 EXEMPLE 4. Valeur nutritionnelle pour le rat des produits alimentaires traités par les micro-ondes selon le procédé de l'invention comparée aux produits crus et cuits à la vapeur. Les expériences nutritionnelles ont été réalisées sur jeunes rats mâles sevrés de race Sprague Dawley; la durée de l'expérience a été de 17 jours et le taux de protéi- nes dans les aliments de 10%. Chaque lot expérimental compor- tait 20 animaux. Les compositions des aliments, les poids moyens des rats, les ingérés, les G M Q (gain de poids moyen quotidien par animal) et les C E P (gain de poids/quantités de protéi- nes ingérées) figurent dans les tableaux-VII et VIII ci-après. L'analyse de ces tableaux montre que l'irradiation par micro-ondes selon l'invention valorise considérablement les farines protéagineuses et augmente aussi la digestibilité des amidons. Le traitement par les microondes paraft plus efficace que la cuisson à la vapeur. Dans le cas du colza et du lupin, la destruction des substances anti-nutritionel- les n'est pas totale, alors que le colza sans thioglycosides se détoxifie bien. EXPERIENCE NUTRITIONNELLE - COMPOSITION DES ALIMENTS m o >30 -0 tQ 13sF- 0 F- ri e33 - n1 G) o.n b) Do CD, ct d-Hjad'r F1- t c 11H;H;t d-H; OOOH H OH E H P n H; DO r O t O OO UO D S0 OD H*(D O REG IME o o o 0 o) p Q M o C O O O O O OOt O MCt O Ot CD 50 C D SD0 N CD N N 1- N P. i Source protéique 12 20 20 20 28 28 28 27 27 Amidons divers _ _ __ - _ _ _ _ __. _.m .; . _o Amidon de mais cuit5-3,7546,7546,75 46,75 39,70 39,70 39,70 4o,7 40,70 o _.o Saccharose 20 20 20 20 20 20 20 20 20 Huile d'arachide 8 8 8 8 8 8 8 8 8 Cellulose 2 1 1 1 0 o 0 Complément vitaminique4 4 44444 et minéral dive4444 4r DL méthionine 0,25 0,25 0,25 0,25 0,15 0,15 9015 0,15 0,15 L Lysine HCl 0 0 0 0 0,15 0,15 0,15 0,15 0, 15 L Thréonine O 0 0 0 0 0 Cop- m n -vit amiai que __________ ____________________ __________-___________ ______ __________ DO\) ND -l 0à0 O>. ' con on TABLEAUVII: O 0 O T0 O ZlT T Zl ZlZl ZlT.Ca úZ úú úú O ij enbTggoid GO.1nos. 4-32.. /,.... o o o o o o a, o, o2ww o p > o 1d o ' dao 'H oH UE Uo E > a> w > a> a> a> X 8Oa> o O O OOi 'Ha> E4 -P ' Ho E Qm fl, la 0.... p........... 0O r,E a>c >C> > >H a j H r _E_ _ o r corr c > _ _ _ _ _ _ _ grI[NNOIJIHJIlN SONUII1dX2: X:(a)IIA flV:tLV S.C NOIlISOdINO0 o C D oo o Co N. Q 0N CMJ SJNgqIrIV EXPERIENCE NUTRITIONNELLE - RESULTATS 4 r r- - (1) c- o cr 3os=HJ ( ct-o} I-, -- c-r o e-1 t r co o cO o 3 03 33 0 ( - M oBM)-3 O OO M OH O O CO 0 - C 0 REGIE$ mi o o z el F- sf o o - Z 0) oj mZ 0 o - mo o soeo oo-'noo (1 CD SD CD CDCDXD CD NN CD F' Poids moyen des rats au départ (en g)56 56 56 56 56 56 56.56 56 REGIME w 0 P. 9D. 0 ni,.,. ,, , M.. . . ....Q 1Poids moyen des rats19 67 12 16 124 140 61 70 1027 Ingérés/J/al'(en g) 12,0 5,9 11,2 12,0 3,6 4,7 8,5 9'7 10,5 _ _,,.. I.= G M Q 5,4" 0o,64. 4,04,9 0,29 0,82 2,7 2,3 3,5 ro C E P 4,5 1,0 3,2 4,0 0,8 1,7 3,1 2,3 3 3 X 5 animaux sont morts au cours de l'experience. TABLEAU VIII: v t I! iI ooueTPdxeAT aP sJndo ne sqom quos xneTue L XX S't,5 "Pl9'ú#L' ci a D o'_9'-r o' 'Zo-t";. 9'Lea L'S5'5 o.' o'S117'o't9s'# ú' 9'riL'z b w 9 Se'ZIT'T IZ'aO'0ZI]'ZI'9'5Ilô' 0':9'65'ZI0'01 ( ua):e/t/saZSuT (2 ue) s; non LT saode ii'1T1Tt'ZT5SiTi'80'1 9. LzT965_-[.' sCOsap iTow sPTod 9 9 9g 95 95 95 95 9S 99 95 (ua) ep _... _ in: 0m m 2 t o h 4 o P4 11 O > 0H 0 o oaloE01I g g f, E >c> O O. c, o o a o O O) gOO 0 Oh ! zi O4 P4P4P4 a L.. (IO O ,oi, QHPci4-4P, e -P4 P 0 o o i 0 o =. o ao 0( 0 td 4-' a)l4j Ic 1d - hO C(4..4 r i MC (:P 5Lid 1. E G> O5 OJa> ora>4U@2H :I U0 óc, rlEO>O;1 1'd. pd.',d I1d'd' c.r -I' >*H s-t o*3 o;:s.-i H ci.T. t. cT. rr ri, rZ.4-, "TrrTT.TT.T.T. NT ', TTT^ A n 'ri:T r'.TA.MT.rrnQMT - jrrrr rI\T Tor.T.T v-.T.lrn Ki a')Trru'tnr' -r(-r-rTT A nw1 J.LltS4LZ..rT1J&LgwL.J0 JJ.'C.'. J.J co o CD Ir -4. oJ c'J K J U U} aL sU 'j -. V,,J., V a. && V,,., X W 2AAXV W L11 | *X;Xx -UsE 1auz 248 1080 EXEMPLE 5_ Aseptisation des produits alimentaires par l'irradiation aux micro-ondes selon l'invention. Tous les produits biologiques récoltés comportent des quantités plus ou moins importantes d'impuretés parmi lesquelles figurent les microorganismes et les insectes qui se développent, lorsque les conditions leurs sont favo- rables, et altèrent plus ou moins profondément les stocks. Le traitement par micro-ondes selon l'invention des graines entreposées permet l'éradication des insectes et une diminution importante des populations microbiennes. a) la désinsectisation des graines par les micro-ondes. Les essais qui visaient à détruire les charançons et les bruches ont été réalisés sur des lots de graines de blé, de pois, de haricots et de lentilles. Les déterminations préalables des caractéristiques diélectriques effectuées sur ces lots dans les conditions opératoires définies à l'exemple 1 ont permis de déterminer que l'irradiation devait être effectuée en fonction de l'état désiré (graines désinfectées) pendant 30 à 50" selon les graines. La détermination du nombre d'insectes vivants (ta- bleau IX) sur chaque lot ainsi traité confirme une désinfec- tion. TABLEAU IX 25. -.. Graines traitées Blé Pois Haricots Lentilles Lots témoins 100 100 100 100 " 90 82 75 65 Durée d'application 30" 15 5 5 0 des micro-ondes 50t 0 0 0 0 golf 0 0 0 0 -- 90'' OI 0 0 0O b) Le contrôle des flores microbiennes De nombreux microorganismes s'installent sur les plantes en état de végétation, puis continuent leur dé- veloppement au cours des stockages, en compagnie avec les germes des surinfections plus tardives. Ces flores dégradent de nombreux constituants et excrètent des toxines qui mani- festeront des effets néfastes dans les élevages et sur la santé humaine. Des essais de contrôle des flores contaminant les graines entreposées ont été effectués par les micro-ondes. Les résultats obtenus sur le mats prouvent l'action bénéfi- que du procédé de l'invention. Il faut souligner qu'il est indispensable d'évacuer,pendant le traitement,la vapeur d'eau qui, en se condensant, permettrait les réinfections. EFFETS DE L'APPLICATION DES MICRO-ONDES SUR DES LOTS DE GRAINS DE MAIS NOMBRE DE SPORES VIVANTES POUR 10 g DE GRAINS Lots témoins Lots traités aux micro- ondes " " " " " E s- O> S- té E z S,- S.z. La- ____ ___ ____ ___ ___ J O 4- In S-. Cà: or- E M r- a) _ C X a. Germes identifiées E O. CL E n_ r_ _u U G; E O O %- sU 4-) J F_ c- È: U e-.- C _ r_ O N O t O; 0 o0 O _ o0 " - 0 U EXEMPLE 6: Détoxification selon le procédé de l'invention. La plupart des facteurs anti-nutritionnels couram- ment contenus dans les denrées alimentaires sont thermo- stables et on a démontré qu'ils étaient facilement dénaturés par l'application des micro-ondes selon le procédé de l'in- vention. Des essais de détoxification de tourteaux d'ara- chides riches en aflatoxines thermostables ont été réalisés dans des conditions opératoires sensiblement identiques à celles définies dans l'exemple 1. Les résultats consignés dans le tableau ci-dessous mettent en évidence une destruc- tion importante de ces toxines. EFFETS DES MICRO-ONDES SUR LA TENEUR DU TOURTEAU D'ARACHIDE EN AFLATOXINES De ces résultats il ressort que pour atteindre l'état désiré (détoxification) il y a lieu d'irradier le tourteau d'arachides considéré pendant 240 secondes pour obtenir une détoxification pratiquement totale. EXEMPLE_7: Thermolyse des microorganismes par le procédé selon l'invention. Les microorganismes figurent parmi les -sources alimentaires destinées à l'homme et aux animaux. Leur valeur nutritionnelle est bonne lorsque les constituants cellulaires sont libérés; pour cela, il faut désintégrer les cellules, car les parois et les membranes cellulaires sont des obstacles sérieux pour l'attaque enzymatique. On a déterminé dans les conditions opératoires définies à l'exemple 1 les caractéristiques diélectriques sur trois germes alimentaires. Les résultats de détermination de caractéristiques diélectriques obtenus ont permis d'établir les temps d'irradiation en fonction des paramètres de l'état désiré (désintégration des cellules). Ces temps sont de 60 secondes pour le Trichoderma album 190 secondes pour le TRAITEMENT PAR LES MICRO-ONDES rémoin 10" 50" 0" 150" 240" Tourteau d'arachi- 800 800 730 650 210 40 de aflatoxines(ppb) Geotrichum candidumn et le Saccharomyces cerevisiae. La détermination des germes vivants (TaLleau X) sur des lots traités pendant des temps différents corroborent les résultats obtenus. ACTION DES MICRO-ONDES SUR LES MICROORGANISMES:- GERMES INTACTS, EN % Trichoderma Geotrichum Saccharomyces album candidum cerevisiae " 50 80 - 80 Traitement 60" O 25 15 par les micro-ondes - " O 5 2 "i 0 0 0 REVENDICATIONS 1. Procédé de traitement de produits alimentaires destinés en particulier à l'alimentation animale en vue de l'amélioration de leur valeur nutritionnelle, consistant à soumettre lesdits produits alimentaires à une irradiation par micro-ondes, caractérisé en ce qu'on détermine au préa- lable sur un échantillon du produit à traiter les caracté- ristiques diélectriques, lesquelles sont représentatives des états du produit, en fonction des paramètres d'irradiation et en particulier de la durée d'irradiation à une fréquence et une puissance déterminéeset en ce qu'on conduit de manière contrôlée l'irradiation en vue du traitement proprement dit en tenant compte des résultats des déterminations préalables et en réalisant ladite irradiation avec les paramètres corres- pondant à l'état désiré dudit produit. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit produit alimentaire est choisi parmi les graines, les plantules, les racines et tubercules, les microorganismes, les farines et tourteaux, les pulpes et les pâtes. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la fréquence des micro-ondes est comprise entre 300 MHz et 30 GHz et en ce que la puissan- ce électrique est comprise entre 0,5 et 30 watts/cm3. 4. Procédé selon l',une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la fréquence est de 2450 MHz.