Brevet FR2486774A1 — publié le 19820122

L'invention concerne un procédé de fabrication d'aliments pour bétail, destinés principalement à l'élevage des veaux, pouvant etre fabriqué sous forme de poudre et donnant, lorsqu'on l'introduit dans de l'eau, un liquide qui est stable pendant plusieurs jours du point de vue microbiologique et physique. La stabilité microbiologique est assurée par l'action conservatrice de l'acide formique, à un pH peu élevé. La tendance continuelle à appliquer, dans les fermes, des méthodes économisant la main d'oeuvre, a aussi conduit à simplifier les méthodes d'alimentation du bétail. Ainsi, depuis assez longtenps déjà, pour l'élevage des veaux, on utilise la méthode de fixation , dans laquelle il n'est plus nécessaire de nourrir les animaux deux fois par jour, mais dans laquelle on prépare une quantité de lait artificiel suffisante pour un ou plusieurs jours. Toutefois, la condition est que l'aliment ne soit pas périssable. I1 est connu de conserver le lait artificiel avec des acides organiques, et l'on utilise de préférence l'acide formique, qui est peu coûteux et efficace (voir, par exemple, l'ouvrage de Meyer, A. B. et Tj. Boxmen, Bedrijfsont wikkeling 4 (1973), 231). Toutefois, l'addition d'acide formique lait destiné aux veaux, à la ferme, se heurte aux difficultés inhérentes à l'agressivité de l'acide formique concentré. Etant donné que, pour la fabrication de lait artificiel pour veaux, on utilise très souvent de la poudre de lait artificiel, il est tout naturel d'ajouter l'acide formique lors de la fabrication de cette poudre de lait artificiel. Toutefois, cela n'est possible que dans une mesure très limitée. Dans des expériences effectuées, il est apparu que la liaison entre l'acide formique et les constituants de la poudre de lait artificiel est faible. I1 s'ensuit que, dans le procédé de séchage par lequel on fabrique la poudre, une grande partie de l'acide formique ajouté s'évapore. Cela est indésirable, aussi bien du point de vue économique que du point de vue de l'environnement. A un liquide de la composition suivante 10 % de protéine de lactosérum, 22 % de lactose, 8 % de substances minérales, 10 % de gras de boeuf, 50 % d'eau, on ajoute, par kilog, 20 g d'acide formique (à 100 %), ce qui correspond à 4 % d'acide formique dans la substance sèche.On sèche ce liquide à l'air chaud dans une tour de séchage par pulvérisation. La poudre obtenue contient seulement 2 % d'acide formique ; donc, 50 % de l'acide formique ajouté s'est évaporé. Le remplacement de l'acide formique par d'autres acides organique s conservateurs se heurte à des difficultés. L'acide acétique a un moins bon 5 effet de conservation ; c'est un acide plus faible (K = 1,76 x 15 ), et il est également volatil. I1 est vrai que l'acide lactique est un acide non volatil, re 4 lativement fort (K = 8,4 x 15 ), mais l'effet de conservation est assez faible, tandis que le procédé de séchage se déroule très difficilement en présence d'acide lactique. On a bien proposé d'utiliser, comme conservateurs, des sels d'acide formique, comme le formiate de calcium. Toutefois, l'effet de conservation de l'acide formique doit être attribué principalement à la molécule d'acide formique non dissociée. L'ion formiate pénètre difficilement à travers la paroi cellulaire du microorganisme (Erich Lgck, Chemische Lebensmittelkonservierung, Berlin 1977, pages 39, 40 et 136). La dissociation, ou encore l'association de l'acide formique dépendent fortement du pH de la solution. D'après la constante de dissociation de l'acide formique -4 K = 1,77 x10 on peut calculer les taux de dissociation suivants pH Acide non dissocié 5 5% 4 36 % 3 85 % Ainsi, pour une bonne action de conservation de l'acide formique et de ses sels, un bas pH est nécessaire. En outre, un bas pH exerce aussi par lui-meme une action de conservation. En pratique, il existe bien des aliments pour bétail auxquels-sont incorporés à la fois du formiate de calcium solide et un acide organique solide (acide citrique, fumarique, malique, etc.). Toutefois, ces acides sont coûteux ; en outre, ils sont relativement faibles, de sorte que l'abaissement du pH est insuffisant. Selon l'invention, il est apparu que, dans la fabrication de poudre de lait artificiel, on pouvait ajouter au liquide à évaporer des acides minéraux forts ou relativement forts, éventuellement volatils, de sorte que l'on obtient une poudre acide de lait artificiel que l'on peut mélanger à un sel solide de l'acide formique, comme le formiate de calcium. Les mélanges secs ainsi obtenus se conservent bien.Une fois mélangés à la quantité d'eau appropriée, ils fournissent un lait artificiel acide ayant la teneur désirée en acide formique non dissocié et le pH désiré. Ces sortes de lait artificiel sont très stables, aussi bien du point de vue microbiologique que du point de vue physique. Comme acide minéral, on utilisera de préférence l'acide chlorhydrique. Il est vrai que celui-ci est très volatil, mais le liquide à sécher contient beaucoup de protéines, qui peuvent fixer l'acide chlorhydrique pendant le séchage. Au bas pH du liquide, les groupes cationogènes des protéines sont fortement ionisés et assurent cette fixation de l'acide chlorhydrique. D'autres acides minéraux sont moins désirables, du point de vue de la physiologie ali dentaire L'acide nitrique a une toxicité trop élevée. L'acide sulfurique fixe le calcium du produit en donnant du sulfate de calcium insoluble, et diminue ainsi la teneur en calcium disponible, importante pour la croissance. L'acide phosphorique déplace le rapport Ca/P de la poudre de lait artificiel dans un sens désavantageux.A part l'acide formique, l'acide sorbique et ses sels sont aussi des conservateurs appropriés. L'acide sorbique est peu volatil. Pour un bon effet, il nécessite aussi un bas pH. Pour apprécier la durabilité microbiologique du lait artificiel tiré de la poudre mentionnée, en fonction de la teneur en formiate de calcium et du pH du lait artificiel, on prépare un certain nombre de poudres ayant la composition brute suivante 24 % de protéine de lactosérum, 46 % de lactose, 20 % de substances minérales, 10 % de gras de boeuf. Lors de la préparation, avant le séchage, on ajoute de l'acide chlo rhydriqùe en quantité telle que ltor ottionne ties poudres qui, une fsis d soutes dans l'eau, donnent différents pH. On mélange ces poudres à nouveau à différentes quantités de formiate de calcium. On obtient ainsi une série de produits qui, en solution aqueuse à 10 %, fournissent les variantes suivantes - pH-s'élevant, par paliers de 0,3 d'unité, de 4,0 à 5,5; - concentrations d'acide formique : 0; 0,2 ; 0,3 et 0,4 % On vérifie la stabilité microbiologique de ces liquides en utilisant a) trois sortes différentes .d'entérobactéries isolées de produits de lacto sérum ; b) trois sortes différentes de levures isolées du lait pour bétail; c) trois sortes différentes de moisissures isolées de la poussière d'une étable à veaux. On inocule avec ces organismes, à des doses plus ou. moins grandes, plusieurs échantillons de liquides, quel'on conserve ensuite entre 20 et 30"C. Ensuite, à différents moments, on apprécie la croissance des microorganismes. Dans tous les liquides où il n'y a pas d'acide formique, il se produit au bout de trois jours un développement de moisissures, même si les liquides n'ont pas été en outre inoculés avec des spores de moisissure. Les résultats des autres expériences sont récapitulés par les Figures du dessin joint. Dans les Figures 1 et 2 est représenté le comportement des entérobactéries pendant 4 jours à 25"C et 30"C, respectivement. La Figure 3 montre le comportement des levures pendant quatre jours à 25"C, et la Figure 4 pendant cinq jours à 30"C. La Figure 5, enfin, montre le comportement des moisissures pen- dant six jours à 20"C. I1 est évident que l'application de formiate de calcium, jointe au bas pH, donne un lait artificiel d'excellente durabilité. La stabilité physique du lait artificiel a, bien entendu, aussi une grande importance. Il ne doit pas se produire de démixtion notable. On peut éviter le crémage et la séparation de.la matière grasse par les méthodes connues (homogénéisation, utilisation d'émulsifiants). La séparation de la protéine est causée par précipitation et coagulation. Si le lait artificiel contient de la caséine, celle-ci sera toujours insoluble dans une mesure importante, aux pH appliqués. A de bas pH, la caséine se dissout à nouveau ; toutefois, les laits artificiels à pH si bas sont imbu vables. On a bien proposé de limiter la coagulation de la caséine, par homo généisation ou par addition d'un épaississant, comme la méthyl-cellulose [voir, par exemple, Drews, M. et al, Kieler Milchwirtsch. Forschungsberichte 30 (1) 3 29 (1978)1. Il faut dire que l'utilisation d'épaississants augmente la dépense. On obtient une bonne stabilité en limitant fortement la teneur en caséine, ou en n'utilisant pas de caséine du tout. Comme constituant protéinique de la poudre de lait artificiel, la protéine de lactosérum est très bien utilisable. I1 faut supposer que, dans les procédés appliqués, la protéine de lactosérum se dénature plus ou moins, mais, dans les produits comme ceux que l'on a déc-rits, il ne se produit pourtant pas de floculation ni de séparation.On peututiliser la protéine de lactosérum sous différentes formes, plus précisément sous forme de lactosérum tel quel, éventuellement concentré ou en poudre, mais aussi dans des produits de lactosérum modifiés, comme ceux que l'on obtient par cristallisation du lactose, ultrafiltration, précipitation, filtration sur gel, dialyse, électrodialyse, etc., et par des combinaisons de ces procédés. L'invention sera décrite plus en détail dans l'exemple non limitatif ci-après. Exemple Tous les pourcentages indiqués dans cet exemple s'entendent en poids. On concentre un sérum doux dans un évaporateur à ruissellement sous vide, jusqu'à une teneur en substance sèche de 58 %. On provoque la cristallisation du liquide obtenu en le refroidissant lentement à 13"C. On élimine, par centrifugation, les cristaux de lactose formés. La substance sèche de la liqueur mère restante contient 25 % de protéine, 16 % de miné raux, 4 % de citrate, et 55 % de lactose. On concentre cette liqueur-mère à l'évaporateur à ruissellement sous vide, à 55"C, jusqu'à une teneur en substance sèche de 40 %. A 10 000 kilogs de ce concentré, on ajoute 450 kg de gras de boeuf raffiné,à 60"C. Le gras de boeuf contient 0,5 % d'antioxy dant et 1 % d'émulsifiant (monostéarate de glycérol). On homogénéise ensuite le mélange à une pression de 100 bar, puis on ajoute au produit d'homogénéisation 250 litres d'acide chlorhydrique (à 30 %), en agitant énergiquement. On sèche à l'air chaud ce liquide acide dans une tour de séchage par pulvérisation. Pendant l'évacuation pneumatique de la poudre sèche, on introduit, de façon dosée, du formiate de calcium pulvérulent dans le courant de poudre, en un rapport de 1:25. On obtient ainsi une poudre de la composition suivante 3,0 % d'humidité, 9,3 % de matière grasse, 20,6 % de protéine, 14,9 % de minéraux, 3,3 % de citrate, 3, 7 % de formiate de calcium, 45,2 % de lactose. En mélangeant cette poudre à de l'eau à la température ambiante, en un rapport de 1:9, on obtient un lait artificiel ayant un pH de 4,1. Lorsqu'on stocke ce lait artificiel dans l'étable pendant trois jours, il ne se produit pas d'altération microbiologique, le nombre de germes reste constant à 10 000 germes/ml, et il ne se présente pas d'entérobactéries. Il ne se produit pas de démixtion ni de crémage. REVENDICATIONS 1 - Procédé de fabrication d'un aliment pour bétail ou d'un constituant d'aliment pour bétail sous forme de poudre, par concentration et séchage d'une solution et/ou d'une émulsion des constituants, caractérisé en ce qu'il comprend les stades suivants a) on porte le pH du liquide à une valeur inférieure à 5 au moyen d'un acide minéral assez fort et qui n'est pas, ou qui n'est que très faiblement vola til dans les conditions appliquées b) on évapore le liquide ; et, c) on mélange le résidu avec un conservateur formé d'un ou plusieurs sels solides d'un ou plusieurs acides organiques. 2 - Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'acide minéral est l'acide chlorhydrique. 3 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'acide organique est l'acide formique. 4 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on ajoute le sel de calcium d'un acide organique. 5 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on utilise des matières premières liquides contenant de la protéine de lactosérum. 6 - Produits obtenus par un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5. 7 - Produits selon la revendication 6, caractérisés en ce qu'une fois dissous dans l'eau à la concentration d'utilisation, ils donnent un liquide ayant un pH compris de préférence entre 4,0 et 4,5. 8 - Produits selon la revendication 6, caractérisés en ce qu'ils ont une teneur en formiate de calcium telle qu'une fois dissous dans l'eau à la concentration d'utilisation, ils donnent un liquide ayant une teneur en acide formique comprise entre 0,3 et 0,4.