Brevet FR2503540A1 — publié le 19821015

La présente invention concerne les saumures de traitement de produits, notamment les saumures de traitement de produits carnés, telles que les saumures de charcuterie-salaisonnerie. Elle vise plus particulièrement à valoriser ces saumures de manière à augmenter leur teneur en macromo lécules et specialement en protéines. Dans l'art antérieur, en matière de produits carnés, des travaux ont déjà été effectués sur le sang pour valoriser ce sous-produit, cf. Industries agricoles et alimentaires, 96 (9-10) pages 951-956. On sait que la salaison des poitrines, par exemple des poitrines de porc, utilisées en charcuterie, s'effectue, conformément à une technique essentiellement européenne, par immersion en saumure. On réalise la salaison de poitrine fraîche et désossée par immersion dans de la saumure à 15-250 Baumé, ce qui permet de conférer à la poitrine les propriétés psychosensorielles caractéristiques d'une salaison grâce aux agent de salage qui pénètrent au coeur même du produit. Traditionnellement, les poitrines séjournent quatre ou cinq jours dans les saumures qui sont utilisées pour plusieurs -opérations, par exemple cinq ou six opération puis rejetees à partir d'un certain niveau de contamination bactériologique. Après séjour dans la saumure, les poitrines sont égouttées, séchées, et éventuellement fumées. Les poitrines ainsi obtenues sont ensuite coupées en dés pour constituer des garnitures entrant dans la composition de plats cuisinés. La saumure obtenue après un cycle de saumurage contient les poitrines dans un rapport pondéral saumure/ poitrines d'environ 1/1 et a une teneur en protéines d'environ 0,80 % en poids et une teneur en chlorure de sodium d'environ 15 t en poids. La présente invention permet de valoriser une telle saumure de manière à augmenter sa teneur en macromolécules, par exemple en protéines, et à diminuer en même temps sa teneur en chlorure de sodium. Pour cela, la présente invention propose un procédé pour augmenter la teneur en macromolécules d'une saumure, notamment la teneur en protéines d'une saumure ayant servi au traitement de produits carnés, telle qu'une saumure de charcuterie-salaisonnerie, qui comporte les étapes suivantes consistant à - diluer la saumure avec de l'eau - soumettre la saumure diluée obtenue à une ultra-filtration - récupérer un concentrat à teneur accrue en macromolécules, notamment en protéines ; et - récupérer un perméat stérile appauvri en macromolécules pouvant servir à la fabrication d'une nouvelle saumure. Un autre avantage du procédé de l'invention est qu'il permet d'obtenir un perméat stérile et par conséquent de diminuer la charge polluante de l'effluent par comparaison au procédé traditionnel dans lequel l'effluent présente un certain niveau de contamination bactériologique. Par ailleurs, dans le cas où le perméat est réutilisé comme nouvelle saumure, le procédé de l'invention permet en outre de diminuer la quantité d'effluent rejeté. La dilution de la saumure de départ permet d'atténuer les phénomènes osmotiques dus à la forte teneur en chlorure de sodium du produit de départ. Le taux de dilution est déterminé par la teneur en chlorure de sodium de la saumure de départ et est généralement compris entre environ 1 et 3, de préférence égal à environ 2. I1 est préférable de soumettre au préalable la saumure à une préfiltration de manière à retenir les matières en suspension dans celle-ci. A titre d'exemple, on peut utiliser un filtre ayant une ouverture de mailles de 30 microns environ. On effectue l'ultra-filtration sur une membrane d'ultra-filtration ayant par conséquent la propriété d'effectuer une séparation en fonction des poids moléculaires. On rappellera que le seuil de coupure est une caractéristique d'une membrane d'ultra-filtration et represente le poids moléculaire au-delà duquel toutes les molécules sont retenues par celle-ci à 100 %. Dans le cas présent, on pourra utiliser une membrane à perméabilité sélective dont le seuil de coupure sera compris entre environ 2000 et 50 000. Le procédé de l'invention prévoit également de nettoyer périodiquement la membrane d'ultra-filtration par passage d'un fluide à contre-courant. L'invention concerne aussi les saumures à teneuraccrue en macromolécules, notamment en protéines, obtenues par la mise en oeuvre du procédé. Les saumures ainsi obtenues pourront avoir, par exemple, une teneur en protéines de l'ordre de 2,5 à 3 % en poids et une teneur en chlorure de sodium inférieure à 10 % en poids. Ces saumures présentent des aptitudes fonctionnelles (aptitudes de liaison et d'émulsification) comparables à celles du plasma sanguin. En effet, leur constante de liaison ("bind yalue" selon la méthode de SAFFLE) est de 3,46 à 3,75, alors que celle du plasma sanguin est de 3,5. L'invention concerne également un équipement pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus, cet équipement comportant - au moins un bac destiné à contenir la saumure - deux pompes volumétriques aptes à alimenter le bac respectivement en saumure et en eau en propor tion déterminée, - un module d'ultra-filtration contenant au moins une membrane d'ultra-filtration, - une pompe haute pression apte à alimenter le module d'ultra-filtration en saumure diluée à partir du bac, - une canalisation pour recueillir le concentrat enrichi en macromolécules retenu dans le module d'ultrafiltration, et une canalisation pour recueillir le perméat appauvri en macromolécules. Cet équipement comportera avantageusement un filtre disposé en amont de la pompe d'alimentation en saumure pour retenir les matières en suspension qu'elle contient. L'équipement comporte également avantageusement un circuit de nettoyage associé au module d'ultra-filtration pour nettoyer la membrane par passage d'un fluide à contrecourant. L'équipement comporte également avantageusement un dispositif de régulation de la température de la saumure diluée. Enfin, la présente invention concerne également une installation de traitement de produits au moyen d'une saumure, notamment pour le traitement de produits carnés au moyen d'une saumure telle qu'une saumure de charcuteriesalaisonnerie, qui est munie d'un équipement tel que décrit précédemment. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront Iaieu compris à la lecture de la description détaillée qui va suivre et qui se réfère au dessin annexé, donné uniquement à titre illustratif et sur lequel la figure unique représente un schéma de principe d'un équipement conforme à la présente invention. Sur la figure annexée, on a représenté un bac 10 destiné à contenir une saumure alimentée par une canalisation 12. Le fond du bac 10 débouche sur une canalisation 14 alimentant un préfiltre 16 destiné à éliminer les matières en suspension contenues dans la saumure. Ce préfiltre pourra avoir par exemple une ouverture de mailles de 30 microns et sera nettoyé de préférence après le début ae chaque opération. Le préfiltre 16 débouche par l'intermédiaire d'une canalisation 18 sur une pompe volumétrique 20 qui est ellemême reliée par une canalisation 22, en un point 24 à une canalisation 26. Cette canalisation 26 est alimentée en eau de dilution par l'intermédiaire d'une canalisation 28 aboutissant à une autre pompe volumétrique 30 reliée au point 24 par une canalisation 32. En règlant convenablement les pompes 20 et 30 on peut modifier à volonté la dilution de la saumure circulant dans la canalisation 26. Cette canalisation 26 est reliée à une pompe haute pression 34 qui alimente, par l'intermédiaire d'une canalisation 36 un module d'ultrafiltration représenté schématiquement en 38. Ce module est équipé d'une membrane d'ultra-filtration 40 ayant un seuil de coupure déterminé, par exemple compris entre 2000 et 50 000 en fonction des résultats souhaités. Bien entendu, il est possible au lieu d'utiliser un seul module d'ultra-filtration, d'utiliser plusieurs modules disposés en série. Le module d'ultra-filtration 38 est relié à une canalisation 42 pour recueillir un concentrat enrichi en macromolécules retenues dans le module d'ultra-filtration. Le module d'ultra-filtration 38 est également relié à une canalisation 44 pour recueillir le perméat appauvri en macromolécules, par exemple en protéines. Le perméat obtenu peut être rejeté à l'égout par une canalisation 46 ou bien peut servir à la fabrication d'une nouvelle saumure et est retourné par une canalisation 48 vers la canalisation 12 d'alimentation en saumure. Le module d'ultra-filtration 38 comporte un circuit de nettoyage permettant de faire passer un fluide à contre-courant ou à co-courant dans le compartiment concentrat relatif à la membrane 40. Ce circuit de nettoyage comporte un bac 50 destiné à contenir le fluide de nettoyage, une canalisation 52 débouchant sur le module 38 et une canalisation 54 de retour prévue entre le module 38 et le bac 50. A titre d'exemple, le nettoyage du module d'ultrafiltration peut être effectué par rinçage à l'eau industrielle (300 TH) pendant 30 minutes, par passage d'un produit du genre Tergazyme 1 % à 200C pendant 30minutes et rinçage à l'eau pendant 45 minutes. On pourrait également prévoir un lavage acide. L'équipement représenté sur la figure comportera également avantageusement un dispositif de réfrigération associé au bac 10. Ce dispositif devra être plongé directement dans le bac ou être relié à celui-ci de manière à fournir la température désirée. En effet, la température de fonctionnement dépend avant tout de la thermosensi bilité des macromolécules à récupérer et doit être suffisamment basse pour empêcher les développements bactériologiques. Dans le cas du traitement de saumure de charcuterie-salaisonnerie, la température de fonctionnement doit être d'environ 100C. Comme indiqué plus haut, la teneur en chlorure de sodium de la saumure est critique étant donné qu'elle détermine le taux de dilution qui sera déterminé par le réglage des pompes volumétriques 20 et 30. La pression d'utilisation du module d'ultra-filtration 38 est déterminée essentiellement par le seuil de coupure de la membrane et par la teneur en chlorure de sodium du produit d'alimentation du module d'ultra-filtration. La vitesse de circulation est critique, elle est fonction de la perte de charge du module, donc de sa géométrie, et des caractéristiques du produit. On donnera ci-après à titre d'exemple, les résultats d'essai obtenus sur une saumure traitée avec l'équipement décrit ci-dessus. On utilise une saumure de charcuterie-salaisonnerie obtenue après un cycle (une semaine) de fabrication. Cette saumure contient environ 0,74 % en poids de protéines et 14,8 % en poids de chlorure de sodium. On dilue au départ la saumure avec un taux de dilution de 2 en ajoutant une quantité égale d'eau à celle de la quantité de saumure. Après cette dilution, le pourcentage de protéines est de 0,37 et celui de chlorure de sodium est de 7,4. Au bout de 48 heures d'ultra-filtration, le concentrat obtenu a une teneur en protéines de 2,78 % en poids et une teneur en chlorure de sodium de 9,5 % en poids. Le perméat moyen recueilli a une teneur en protéines de 0,29 % en poids et une teneur en chlorure sodium de poids. Le pourcentage en protéines se trouve ainsi multiplié par un facteur d'environ 3,75 par rapport à la saumure de départ. Le produit obtenu qui présente un pourcentage en protéines de 2,78 % et un pourcentage en chlorure de sodium de 9,5 % présente des aptitudes fonctionnelles (aptitudes de liaison et d'émulsification) comparables à celles du plasma sanguin. Les résultats ci-dessus ont été obtenus avec une membrane d'ultra-filtration de caractéristiques suivantes: - membrane type PCI, - Référence T 2/A, - Seuil de coupure de 2000 (exprimé en poids moléculaire), et dans les conditions de fonctionnement suivantes - vitesse de circulation 2,5 m/s, - pression moyenne dans le module 17 bars, - température lO0C. L'invention permet ainsi d'obtenir un concentrat ayant une teneur en protéines d'au moins 2 t et une teneur en chlorure de sodium voisine de 8 %, ce concentré étant ainsi facilement incorporable dans les formules de produits carnés émulsionnés, au même titre que le plasma sanguin ou éventuellement en remplacement partiel de celui-ci. On rappellera à ce propos que le terme "formule" définit, dans le domaine de la salaisonnerie, le complément protéique indispensable à la standardisa tion de produits,tels que les saucisses et saucissons, fabriqués à partir des matières premières (graisses et viandes). I1 est possible éventuellement de réutiliser le concentrat en le soumettant à une nouvelle ultra-filtra tion. Cette solution offre notamment l'avantage, déjà indiqué plus haut, de diminuer la quantité d'effluent rejeté. Bien entendu, l'invention peut être appliquée à tous types de saumures utilisés dans le traitement de produits et spécialement dans le traitement de produits carnés. REVENDICATION S 1. Procédé pour augmenter la teneur en macromolécules d'une saumure, notamment la teneur en protéines d'une saumure ayant servi au traitement de produits carnés, telle qu'une saumure de charcuterie-salaisonnerie, caractérisé par le fait qu'il comporte les étapes suivantes consistant à : - diluer la saumure avec de l'eau ; - soumettre la saumure diluée obtenue à une ultra-filtration - récupérer un concentrat à teneur accrue en macromolécules, notamment en protéines ; et - récupérer un perméat stérile appauvri en macromo lécules, pouvant servir à la fabrication d'une nouvelle saumure. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on dilue la saumure avec un taux de dilution compris entre environ 1 et 3. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte l'étape préalable consistant à préfiltrer la saumure pour retenir les matières en suspension dans celle-ci. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on effectue l'ultra-filtration au moyen d'au moins une membrane à perméabilité sélective dont le seuil de coupure est compris entre 2000 et 50 000. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé par le fait que l'on nettoie périodiquement la membrane d'ultra-filtration par passage d'un fluide à contre-courant. 6. Saumure à teneur accrue en macromolécules, notamment en protéines, obtenue par la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 5, cette saumure ayant des propriétés comparables à celle du plasma sanguin et pouvant servir en charcuterie comme émulsifiant riche en protéines à haute valeur technologique. 7. Equipement pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait qu'il comporte - au moins un bac (10) destiné à contenir la saumure - deux pompes volumétriques (20,30) aptes à alimenter le bac (10) respectivement en saumure et en eau en proportion déterminée - un module d'ultra-filtration (38) contenant au moins une membrane d'ultra-filtration (40) - une pompe haute pression (34) apte à alimenter le module d'ultra-filtration (38) en saumure diluée à partir du bac (10); - une canalisation (42) pour recueillir le concentrat enrichi en macromolécules retenu dans le module d'ultra-filtration (38) - une canalisation (44) pour recueillir le perméat appauvri en macromolécules. 8 Equipement selon la revendication 7, carac toisé par le fait qu'il comporte un filtre (16) disposé en amont de la pompe (20) d'alimentation en saumure pour retenir les matières en suspension qu'elle contient. 9.Equipement selon l'une des revendications 7 et 3, caractérisé par le fait qu'il comporte un circuit de nettoyage (50,52,54) associé au module d'ultra-filtration (38) pour nettoyer la membrane (40) par passage d'un fluide à contre-courant. 10.Equipement selon la revendication 7, caractérisé par le fait qu'il comporte un dispositif de régulation de la température de la saumure diluée. 11.Installation de traitement de produits au moyen d'une saumure, notamment pour le traitement de produits carnés au moyen d'une saumure telle qu'une saumure de charcuterie-salaisonnerie, caractérisée par le fait qu'elle est munie d'un équipement selon l'une des revendications 7 à 10.