Brevet FR2510356A1 — publié le 19830204

Préparation des farines rendues saines, comestibles, à partir de graines oléagineuses. La présente invention concerne un procédé pour la préparation de farine protéique comestible, qui est acceptable du point de vue microbiologique, à partir de graines oléagineuses qui sont aussi bien du type à forte teneur en huile, telles que les graines de tournesol, d'arachide, de coton et analogues que du type ayant de faibles teneurs en huile, telles que les graines de soja, les pépins de raisin, les graines de sésame, de carthame,etc. Plus particulièrement, la présente invention concerne un procédé pour la préparation de farine de tournesol, utili- sable pour la consommation humaine, à partir de graines de tournesol décortiquées et non-décortiquées. La préparation de constituants et de produits intermé- diaires pour la formulation des produits alimentaires terminés exige, pendant le traitement et la conversion des matières premières, la conservation des propriétés nutritives et la conformité aux règles hygiéniques et sanitaires des produits afin de protéger la santé des consommateurs. La qualité d'un aliment est fonction d'un certain nombre de différents facteurs tels que la composition chimique et la qualité des matières premières, les technologies de la préparation et les matériaux utilisés dans les installations, les conditions hygiéniques et sanitaires de l'environnement de la production et le mode de conservation du produit alimentaire terminé (Nickerson, J T. et Sinskeyf A J, 1972, Microbiology of Foods and Food Processing American Elsevier Publishing Co, New York). Actuellement, les installations adoptées pour la pré- paration des produits alimentaires comportent, dans les derniers stades de traitement, ou même dans un quelconque des stades intermédiaires, un cycle de pasteurisation ( sain) ou un cycle de stérilisation. Plus particulièrement, le traitement du type rappelé ci-dessus est vital pour les produits protéiques obtenus à partir des graines végétales, dans lesquelles la charge micro- bienne initiale est quelquefois supérieure aux limites accep- tables imposées par les diverses législations Pour satisfaire à ces conditions, il est nécessaire dans la pratique industrielle d'effectuer un stade de stérilisation quiquelquefois, est réalisé dans des conditions si sévères, qu'elles entraînent des modifications structurelles ou une diminution des propriétés biologiques et nutritives des produits finis (Tateo F, 1977, Detergenza e sanificazione nell'Industria Alimentare, AEB Brescia, Italy). La présente invention concerne le traitement industriel de graines oléagineuses décortiquées ou non, pour la préparation de farines protéiques possédant des spécifications microbio- logiques compatibles avec l'utilisation comme aliment pour l'homme Les conditions douces prévues pour le procédé d'ex- traction de l'huile des graines oléagineuses, telles quells ou partiellement décortiquées, selon le cas, afin que les produits protéiques puissent être obtenus avec une valeur biologique élevée (demande de brevet français N O 79 13047) ont nécessité l'utilisation de solvants appropriés dans les cycles d'extraction afin d'obtenir des produits protéiques qui soient acceptables du point de vue microbiologique quelles que soient les matières premières utilisées. Le solvant à utiliser consiste en un mélange constitué par un composé du type hydrocarbure sélectionné par le choix de l'industrie des oléagineux, qui est généralement l'hexane, et un composé organique ayant une chaîne alkyle contenant de 1 à 5 atomes de carbone et avec au moins un groupe polaire de nature alcoolique, tel que par exemple l'éthanol, qui est capable de se mélanger complètement avec le solvant mentionné ci-dessus choisi. L'utilisation de l'éthanol, par exemple, est justifié par son pouvoir antiseptique qui est révélé par la rupture des parois cellulaires due à l'action déshydratante de l'alcool (Verona O, Picci G, Microbiologia degli Alimenti, 1968, UTET). Le cycle d'extraction est effectué à l'aide d'un mélange constitué par un solvant du type hydrocarbure, l'hexane, et un solvant polaire organique, l'éthanol, ce dernier étant présent en un pourcentage variant de 1 % à 50 % (volume/ volume). L'extraction solide-liquide est effectuée selon un procédé préféré par paliers, durant chacun 1/2 heure à 4 heures, le rapport solide-liquide, c'est-à-dire le rapport poids, par volume, étant de 1:1 à 1:40, à une température de traitement de C à 60 C Les produits solides ainsi récupérés sont ensuite séchés pendant une période de 1 à 60 heures. On voit que le procédé peut être appliqué avantageu- sement avec un mélange quelconque constitué par un composé du type hydrocarbure et un composé organique Tous les détails opératoires se préciseront avec l'examen minutieux des exemples donnés plus loin. Les exemples suivants concernent un procédé pour la préparation de farines protéiques comestibles à partir des graines de tournesol Toutefois, ces exemples ne constituent pas une limite au sujet de l'invention, laquelle peut être appliquée à toute graine oléagineuse. Matières L'éthanol et le n-hexane sont fournis par Carlo Erba, Milan, Italie, sous le nom de solvant "RPE"("réactif pur Erba"). Les milieux de culture utilisés pour les essais micro- biologiques, à savoir "Plate Count Agar", "M Ycological Agar", "E.E Mossel Broth", "Tryptic Soy Broth", "Violet Red Bile", "Bacto Brillant Green Bile Broth", "McConkey Agar" sont fournis par DIFCO, tandis que "Clostridium perfrigens Selective Agar" est fourni par Merck. Méthodes analytiques La caractérisation des constituants chimiques, de 2 10356 l'humidité, des lipides, des cendres, des protéines et des fibres brutes est effectuée selon les méthodes A O A C (Asso- ciation Official Analytical Chemists, 11 l th Edition, 1970). Les phénols sont dosés par chromatographie en phase gazeuse avec la méthode de silylation directe. Les sucres solubles sont déterminés par colorimétrie par la méthode de Dubois M et al (Anal Chem, 28, No 3,350 ( 1956). Les essais microbiologiques sont effectués selon le procédé rapporté par Mossel D A A, Brechet J, Lambion R, dans "La prévention des infections et des toxi-infections alimentaires",CEPIA, Bruxelles ( 1962). Exemple 1 Cet exemple concerne la préparation de farine déshuilée, acceptable du point de vue microbioloqique, par extraction de l'huile des graines de tournesol décortiquées avec le n-hexane, contenant de l'éthanol à des concentrations en volume différentes ( 1 % à 5 %) avec un rapport d'extraction (poids/volume) de 1:20, et à la température de 22 C La durée de séchage est de 48 heures à la température ordinaire. TABLEAU 1- Composition chimique des graines de tournesol décortiquées, donnée en % de matières sèches Humidité 6,0 Lipides 60,0 Protéines (Nx 6,25) 22,0 Cendres 2,9 Fibre brute 3,5 Sucres solubles 4,4 Phénols (GLC) 1,5 Extrait non azoté 5,7 (par différence) Les graines de tournesol décortiquées ayant la composi- tion chimique donnée ci-dessus dans le tableau 1, sont écrasées et déshuilées en discontinu, tout en agitant, à une température de 220 C, avec un rapport produit solide: liquide (poids/ volume) de 1:20, en deux cycles individuels durant 1 heure chacun avec du n-hexane, et un stade avec un mélange de n-hexane et d'éthanol, à des concentrations différentes et avec une durée de contact de 1 heure. Le tableau 2 donne les résultats microbiologiques pour des concentrations différentes d'éthanol Les résultats qui ont été obtenus montrent le comportement différent des micro- organismes vis-à-vis du même agent antiseptique: ce dernier est très actif contre les souches bactériennes végétatives, les levures et les moisissures, tandis que les souches formant des spores sont fortement résistantes La farine, avant d'être analysée a été séchée à la température ambiante pendant 48 heures. Exemple 2 Cet exemple concerne la préparation de farine déshuilêe, acceptable du point de vue microbiologique, par extraction de l'huile de graines de tournesol décortiquées avec du n-hexane contenant 5 % en volume d'éthanol, le rapport d'extraction étant de 1:20 (solide:liquide) à la température de 220 C. La farine est séchée pendant 12 heures, ou pendant 48 heures, à la température ambiante. Les graines de tournesol décortiquées dont le degré de pollution est connu et qui ont une composition chimique du type indiqué dans le tableau 1, sont déshuilées avec un mélange de n-hexane et d'éthanol ( 5 % en volume pour ce dernier), après avoir été écrasées et,après les deux stades d'extraction dis- continus avec le n-hexane de 1 heure chacun, pendant des durées de contact'variables La température est de 220 C, le rapport d'extraction (solide:liquide) est de 1:20 La durée de séchage de la farine à la température ambiante est de 12 heures à 48 heures. Les résultats donnés dans le tableau 3 montrent que l'effet antiseptique de l'éthanol à 5 % dans le n-hexane est toutefois appréciable après les 30 premières minutes de contact. Le séchage de la farine à la température ambiante pour des durées de contact différentes révèle n'avoir aucun effet sur la charge bactérienne des produits qui ont été essayés. Exemple 3 Cet exemple concerne la préparation de farine déshuilée, acceptable du point de vue microbiologique, par extraction de l'huile des graines de tournesol décortiquées avec du n-hexane contenant 5 % en volume d'éthanol et avec un rapport d'extraction (solide:liquide) de 1:5 à la température de 220 C. La composition chimique est celle donnée dans le tableau 1 cidessus L'extraction de l'huile des graines décortiquées est effectuée avec du n-hexane, deux cycles d'extraction 1:20 (solide:liquide), suivis d'un troisième stade d'extraction avec % d'éthanol dans le n-hexane dans le rapport d'extraction (solide:liquide) de 1:5, les durées de contact étant différentes, à la température de 220 C La farine ainsi obtenue est laissée sécher à la température ambiante, sous une hotte, pendant 48 heures. Les résultats rassemblés dans le tableau 4 montrent l'action antiseptique du mélange éthanol-hexane également pour des rapports d'extraction (solide:liquide) de 1:20 et inférieurs, l'effet étant sensiblement plus faible que celui indiqué dans le tableau 3 de l'exemple 2. Exemple 4 Cet exemple concerne la préparation de farine déshuilée de graines de tournesol décortiquées, acceptable du point de vue microbiologique, par extraction de l'huile avec du n-hexane contenant de l'éthanol à 2 et 3 % en volume, respectivement, avec un rapport d'extraction (solide:liquide) de 1:20, à la tempé- rature de 220 C. La composition chimique des graines de tournesol décortiquées est celle indiquée dans le tableau 1 ci-dessus. L'extraction de l'huile des graines décortiquées est effectuée avec du nhexane par deux cycles d'extraction 1:20 (solide:liquide), suivis d'un troisième stade d'extraction avec 2 % d'éthanol dans le n-hexane ou 3 % d'éthanol (en volume) dans le n-hexane, le rapport d'extraction étant 1:20 à la température de 220 C La farine ainsi obtenue est séchée à la température ambiante pendant 48 heures. Les résultats donnés dans le tableau 5 montrent que l'action antiseptique du mélange éthanol-n-hexane est appréciable à une concentration de 3 % d'éthanol dans le n-hexane avec une durée de contact de 3 heures. Exemple 5 Cet exemple concerne la préparation d'une farine déshuilée, acceptable du point de vue microbiologique, par extraction de l'huile des graines de tournesol décortiquées avec du n-hexane contenant 3 % en volume d'éthanol, le rapport d'extraction étant 1:20 (solide:liquide), avec des durées de contact de 1,2 et 3 heures, à une température de 600 C. La composition chimique des graines décortiquées est celle indiquée dans le tableau 1 ci-dessus L'extraction de l'huile des graines décortiquées est effectuée avec du n-hexane, deux cycles d'extraction 1:20 (solide:liquide) suivis d'un troisième cycle d'extraction avec 3 % en volume d'éthanol dans le n-hexane, avec un rapport d'extraction de 1:20 (solide:liquide) à la température de 600 C et avec des durées de contact de 1, 2 et 3 heures La farine ainsi obtenue est séchée à la température ordinaire pendant 48 heures Comme l'indique le tableau 6, on peut voir que l'utilisation d'une température de 600 C n'augmente pas l'effet antiseptique du mélange éthanol-hexane. Touetffl 1 p Toue Lt 19 &P Touett 49 P Toue Ln*ap %S + MI + %E: + %T + euooq-u gagsemq, smb- J 60 TO Tqo-MTM S Tessa mtexaq-U auexaq-U at=aq-li o=r -ti-u ame-16 1010 Som-16 TIO amip-16 T Suep TTC)D VMT-zel P 53 -lOjo eumm:6 T JO amua I 6 T mm ollz OT' c OTIE úOE-9 Oilz 01 9 aum-16/ m saxnss Ts Tc W Co toe> OT > OT> ZOT > ÉOT 9 OT 19 amwab/ m Seantu- 01 9 orz oe-q OT' SOI'9 9 SOT am MX 6/ lq Saaods Sap qutzuuoj 9 ollz SOT ç 9 OT' E 9 OT'L 401,9 SOT, L a=ex 6/ N SGT-19-40 eq ap eaq WDN De AIP a 9 T Tnxe 9 P au a 9 T Tnqsg P T Osouanoi e P au Tae; v T a P -à CD auua Tagq Dvq G 52 vq O e T ans Guexeq-u e T suv P T Ouvqq 9 ap saqua 2 g;JTP suo Tqeaqueouoo ap qejga w tn TABLEAU 3 Ifl Effet de 5 % d'éthanol dans le n hexane avec des durées de contact différentes sur la CD charge bactérienne de la farine de tournesol déshuilée. Lnl Essais microbiologiques Durée de Durée de Dr Dur uréedeantil Echantil- contact contact contact contac ion A Ion A Essais microbiolorigées n-hea 3 heures i heure 45 min 30 mi séché séché __________________________ (écha R ti-llo N, NO Eibre de bactéries N/granirr 7 10 6 10 2 10 ' 2 10 3 O 10 5 105 7 10 ' Formant des spores N/grairmie îo 5 6 105 bs 106 3 106 106 3 105 3 105 levures N/graxrre 8 io O 5 1 {î 2 4 5 233 513 102 Moisîssures N/granme 6 10 2 10 2 102 2 10 4 10 o î 2 10 Ernterobacteriaceae dans l gram T Ue + 0,1 grairmo + + 0,Ol grammi + + Escherichia coli dans i granrue 0,1 graxtute 0,01 gramuoe TABLEAU 4 Effet de 5 % d'éthanol dans le n hexane, avec un rapport d'extraction 1:5 (solide:liquide), pendant des durées de contact différentes 1,sur la charge bactérienne de la farine de graines de tournesol dâshuilée. Far ne l grza I Toe+ + + - 0,l grammte + ++ 0, 01 gramme Escherichia coli dans l grammre 0, 1 granite 0, 01 granite CDI o -i %O T ABLEAU 5 CD Effet des concentrations de 2 % et de 3 % d'éthanol dans le n hexanependant des durées Ln de contact différentes sur la charge bactérienne de la farine de graines de tournesol déshuilée. _______ Farine déshuilée avec ____ n bexaned % en volume n eanve Essais microbiologiquiesécrasées ndexane 1 heure2 beuoieer hued O un 1 er 3 de de de d de de ccontactonatoetccontact contact contact c 6 Ncribre de bactéries N/gramie7 106 10 7 10 10 7 10 6 105 7 105 4 105 3. 5 55 formiant des spores N/grannoe10-'6 105 2 105 10 2 105 2 105 5 105 4 105 2. Ievures N/graum 8 103 5103 102 102 102 102 10 101 H 45 4133 1043 H Moisissures N/gramoe 6 10 2 105 3 104 3 103 2 1 2 103 5 104 3 1 2. Enterobacteriaoeae dans l granim + + + + + ± 0, 11 granre+ + +++ ++ 0,01 grainue+ + + 1 Escherichia coli dans 0,1 a semaq E 1 sainelq E 1 amaq T i Dtt Lyitoq u 0009 e TOUM 498 P %ú Dam sumoq u Sa 9 se-= 9 sanb TBOTO Tq CXXDTM S Tessa Dg A-e ag T Tnqsap au Tiva alui x 6 amma B GUMIE C 6 ,10 Vo T su'ep TTOD 'Effl Taalpsla ,10 am M 16 Vo a MM 26 T Su'ep amm-ú 6/N auue-T 6/N amm-16/N a MM 26/N E GUIW 26 z 01 1 t, 01 71 > 01 'L OVL t, ev Oe T-za 4 oeqcaaqua sean SSTSTCW io T-Iz 01 > tm.ú tr OT 1 V Eollz OT > O T s t? 0119 9 OTIZ êT-5 9 OT 19 T 1 9 1-1 N) 1 t, 0119 E 0119 el çoi -4 sa_uliei SOXCKIS Sep '4 UO=Og fflaffluq op oaqmu 199 I Tnms 9 p josauznoq op sou Tuab op au Taug UT op auua Tagqouq abavq D vl ans Doq e saqua 29 Jg TP q Ouqu OD op saganp sep oewe au-exeq -u el suep, Touutlqop aum TOA ue %ú op uo Tquaquaouoo UT OP qa J Ja 9 úIVITIEM 1 ru VI C> t A VI 0 % REVENDICATIONS 1 Procédé pour la préparation de farines protéiques comestibles, acceptables du point de vue microbiologique, à partir de graines oléagineuses entières ou décortiquées, carac- térisépar le fait que l'on procède à une extraction avec un mélange solvant constitué par un composé du type hydrocarbure et un composé organique. 2 Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le composé organique a une chaîne alkyle contenant de 1 à 5 atomes de carbone et au moins un groupe polaire de nature alcoolique. 3 Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la graine oléagineuse est de préférence choisie parmi les graines de tournesol, d'arachide, de coton, de soja, les pépins de raisin, les graines de sésame et de carthame. 4 Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le composé organique est de préférence l'éthanol. 5 Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le composé du type hydrocarbure est le n-hexane. 6 Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'on utilise des mélanges constitués par un solvant du type hydrocarbure et un compose organique, ce dernier étant présent en un taux variant de 1 % à 50 % (volume/volume). 7 Procédé selon l'une quelconque des revendications précédente, caractérisé par le fait que la température d'ex- traction pour le traitement varie de 20 'C à 600 C. 8 Procédé selon la revendication 7, caractérisé par le fait qu'il est effectué avec un rapport solide: liquide variant de 1:1 à 1:40.