Brevet FR2535173A1 — publié le 19840504

La présente invention concerne trois produits protéiques, dérivés du sang d'animaux d'abattoir et un procédé pour les obtenir en produisant une stérilisation à l'aide de solvants organiques polaires. La présente invention est relative également à sa composition et aux propriétés fonctionnelles qui sont détaillées dans les exemples de la présente description, d'où il résulte que ces produits sont utilisables spécialement pour l'alimentation humaine en raison du faible coût du processus industriel. Pour l'élaboration de protéines ou de produits protéiques à partir du sang d'animaux d'abattoir, il existe un problème sérieux car, lors de l'obtention et du ramassage du matériau de départ, il est très difficile, sinon impossible, d'éviter une contamination microbienne plus ou moins grande, qui fournit un produit final fort peu satisfaisant du point de vue sanitaire, car il réagit d'un milieu qui permet une croissance rapide en son sein des microorganismes contaminants. A ceci s'ajoutent plusieurs éléments qui rendent le problème difficile à résoudre a) en premier lieu, les méthodes d'obtention particulières ou de ramassage en général ont lieu dans des conditions peu satisfaisantes, comme c'est le cas de la chaîne d'abattage de l'abattoir.L'intérêt de ce procédé dépend de la possibilité d'obtenir une productivité satisfaisante ce qui, en général, empêche l'installation de toute mesure de sécurité pour éviter, d'une façon tout à fait efficace, la contamination des matériaux cités, car ces dispositions systématiques retardent la chaîne de production et obligent à employer plus de main d'oeuvre; b) Il n'est pas toujours possible, lorsqu'on ramasse le sang, d'éviter l'apport de matière première venant d'animaux malades ou porteurs de germes pathogènes ce qui conduit à l'obtention d'un produit de base contaminé qui, à moins qu'il ne soit stérilisé, conduira à une diffusion de l'agent pathogène;; c) il n'est pas possible, en général, d'employer les techniques de stérilisation basées sur la destruction des germes par la chaleur ou d'autres agents physiques ou chimiques car, normalement, leur action modifie profondément la structure des protéines. Lorsque ces agents agissent, en plus de le faire sur les germes, ils le font aussi sur les protéines du milieu , donc celui-ci perd la plupart de ses propriétés fonctionnelles dérivées de l'état natif de celles-ci et qui les rendent si appropriées pour plusieurs applications humaines, telles que solubilité, absorption de l'eau, pourvoir d'émulsion etc. et même les excellentes propriétés nutritives. d) La possibilité d'emploi de méthodes sophistiquées de stérilisation est éliminée parce qu'elles rendraient le produit non approprié pour sa consommation ou bien parce que les prix de revient de la production subiraient une élévation disproportionnée. Parmi celles-ci nous pouvons citer l'emploi d'antibiotiques ou la stérilisation par filtration à travers des membranes qui retiennent les germes présents dans ce milieu. Cette dernière méthode, qui a été employée pour la pharmacie, dans la préparation de milieu de culture de tissus, etc. a un prix très élevé qui rend son usage prohibitif et non viable pour des produits destinés à l'alimentation humaine, même appliquée à un matériau de départ de coût minimum. Normalement, de plus, les filtres bactériologiques permettront le passage des virus, qui sont appelés, pour cette raison, filtrables, ne garantissant donc pas une stérilisation parfaite. e) Enfin, dans le processus d'élaboration de ces produits protéiques, il existe aussi des condtions propices à la multiplication microbienne, car en plus du fait que ces matériaux biologiques constituent un milieu idoine pour la croissance bactérienne, il est très difficile d'appliquer, tout le long du processus, des conditions qui empêchent cette multiplication, comme par exemple une température basse ou un temps de traitement très court. On comprend donc que, bien que le sang d'animaux d'abattoir, qui est un des produits des plus appropriés aussi bien du point de vue nitritif que fonctionnel, et qui est produit dans des volumes importants, soit presque comolètement oublié, soit parce qu'on ne l'emploie absolument pas, en créant de cette façon un problème écologique sérieux de contamination, soit parce qu'il exige une installation d'épuration convenable, d'un coût de mise en marche et d'entretien élevé, soit parce qu'il est insuffisamment exploité pour la-fabrication de farines à peine valables, avec une application limitée dans l'alimentation des animaux et d'autres industries secondaires. Actuellement, les produits dérivés du sang d'animaux sacrifiés qui sont employés pour l'alimentation humaine, comme il n'y a aucune méthode appropriée qui en garantisse la stérilisation efficace, rendent indispensable l'emploi de procédés de ramassage et de manipulation, dans des conditipns principalement d'asepsie, extremement soignées-, qui les rendent lents et chers. Ceci oblige à employer des installations spécifiques. Ces difficultés sont démontrées lorsqu'on se rend compte du développement et de la diffusion vraiment réduite de ces procédés de ramassage, malgré l'in térêt énorme du sujet et de son importance économique. A la vue de cette situation, la Demanderesse à la suite de ses recherches dans ce domaine, a développé trois produits protéiques dérivés du sang d'animaux d'abattoir. On s'est basé pour cela sur la propriété prou.- vée, après une expérimentation répétée, des solvants organiques polaires, dans certaines conditions de réaction qui vont être décrites de façon générale à la suite, pour détruire les microorganismes contaminants, lorsque ces solvants sont ajoutés au milieu à une concentration suffisante. Cette concentration critique est différente pour chaque solvant et bien qu'il faut y arriver pour obtenir un effet de stérilisation approprié, il ne faut pas la dépasser sensiblement, aussi bien pour que la dénaturation des protéines du milieu soit minimale que pour réduire le coût du traitement. Cela représente donc une sélection de départ des solvants organiques qui peuvent être employés, puisqu'il est intéressant que le coût soit faible ou bien qu'ils soient facilement accessibles sur-le marché, et aussi que leur concentration critique soit la plus petite possible, tout cela afin de rendre le procédé rentable d'une façon optimale, en permettant son exploitation industrielle. L'invention a aussi pour objet 1") un produit stérile obtenu à partir de sang complet d'animaux d'abattoir par traitement avec des solvants organiques polaires ayant la composition suivante Humidité 6- 8 % Protéines (N x 6,25) 73-79 % Lipides 0,6- 1 % Cendres, sucres, etc. 14-18 % et les propriétés fonctionnelles suivantes Solubilité de la protéine supérieure à 50 % dans de l'eau distillée, Coagulable à la chaleur, Rétention d'eau, Propriétés colorantes, Pouvoir émulsionnant, qui le rendent applicable pour l'alimentation humaine. 20) un produit stérile -obtenu à partir de plasma sanguin d animaux d'abattoir, par un traitement avec des solvants organiques polaires, ayant la composition suivante Humidité 6- 8 % Protéines (N x 6,25) 65-75 % Lipides 0,8-1,2 % Cendres, sucres, etc. 20-24 % et les propriétés fonctionnelles suivantes Solubilité de la protéine supérieure à 50 % dans de l'eau distillée, Coagulation à la chaleur à des concentrations supérieures à 4,5 %, Rétention d'eau, Pouvoir émulsionnant, qui le rendent applicable à l'alimentation humaine. 3 ) un produit stérile obtenu à partir du concentré cellulaire du sang d'animaux d'abattoir par traitement avec des solvants organiques polaires, ayant la composition suivante Humidité 6- 8 % Protéines 85-90 % Lipides 0,4-0,6 % Cendres, sucres, etc. 4,6 % et les propriétés fonctionnelles suivantes Solubilité de la protéine supérieure à 50 g dans l'eau distillée, Propriétés colorantes, Rétention d'eau qui le rendent applicable à l'alimentation humaine. 4Q) un procédé d'obtention des trois produits protéiques dérivés du sang d'animaux d'abattoir définis ci-dessus utilisables dans l'alimentation humaine, caractérisé en ce qu'il comprend le ramassage du sang dans des conditions d'hygiène; l'addition d'un anticoagulant, ou la défibrination, la séparation éventuelle sélective du plasma ou d'un concentré cellulaire selon le produit à obtenir, le refroidissement immédiat pour empêcher la croissance des microorganismes contaminants, l'addition lente au sang, plasma ou concentré cellulaire, sous agitation, d'un solvant organique polaire ou le mélange de plusieurs de ces solvants refroidis jusqu'à ce qu'on obtienne une concentration appropriée de celui-ci suffisante pour produire une stérilisation efficace du milieu qui réagit, ce qui fournit un mélange uniforme qui est conservé à basse température, l'action du solvant sous agitation légère jusqu'à ce que la stérilisation soit complète, l'extraction finale du solvant et l'obtention du produit par concentration et séchage. Comme indiqué ci-dessus les solvants organiques polaires et leurs mélanges sont employés dans des concentrations minimales capables de détruire tout microorganisme présent dans le produit de départ, ces solvants étant miscibles avec des solutions aqueuses à cette concentration, séparables de la masse qui réagit pour sa récupération ultérieure, et facilement accessibles. La température à laquelle le processus a lieu est avantageusement comprise entre -10 et + 100C. La durée du traitement est de préférence de 1 à 24 h. Le pH auquel le traitement a lieu est avantageusement compris entre 5 et 9. La composition des trois produits cités peut varier dans des limites plus vastes que celles indiquées en ce qui concerne des facteurs secondaires, tels que température et durée du processus, anticoagulant employé ou processus de défibrination, animal de départ, etc. appliqués au processus de traitement des matériaux de départ, sans modifier pour autant les propriétés fonctionnelles. Par rapport aux produits dérivés du sang d'animaux sacrifiés qui sont actuellement décrits, ceux qui sont préconisés ont les avantages suivants 1) L'utilisation meilleure et plus aisée de divers matériaux d'une valeur nutritive élevée et pouvant s'appliquer à l'alimentation grâce à leurs propriétés fonctionnelles, qui sinon constituent non seulement une perte de richesse mais sont aussi la cause d'un problème écologique sérieux, à cause de leur caractère très contaminant. L'utilisation des matériaux indiqués représentera de même des exigences moins grandes pour les installations d'épuration, dans les abattoirs en contenant, puisqu'il faudra traiter un volume sensiblement inférieur de substances. 2) L'obtention de produits dérivés du sang d'animaux sacrifiés avec une stérilité microbiologique absolue. Ce fait évite des problèmes sanitaires sérieux non seulement parce qu'ils éliminent la contamination externe ou de manipulation, mais aussi parce qu'ils limitent aussi les possibilités pour ces matériaux de servir d'éléments de transmission d'agents microbiens présents initialement chez les animaux,-soit parce qu'ils ont une maladie infectieuse, soit parce qu'ils sont porteurs de ces agents là. Nous allons décrire plus en détail dans ce qui suit les produits objets de la demande et le procédé pour les obtenir. La matière première employée, du sang complet, du plasma ou un concentré cellulaire, obtenus dans tous les cas à parti de sang d'animaux d'abattoir, est traitée avec un solvant organique polaire ou le mélange de plusieurs solvants, dans des conditions de concentration, temps et températures appropriés pour obtenir sa stérilisation complète, en même temps qu'une dénaturation minimale, ce qui permet d'obtenir un produit final conservant les propriétés initiales. A titre illustratif et non limitatif, on donnera ci-après des exemples pour obtenir par le procédé selon l'invention des produits stériles dérivés du sang d'animaux sacrifiés en employant diverses quantités de réactifs et en suivant les critères appropriés de proportionalité. EXEMPLE 1 Sang complet stérile d'animaux sacrifiés. Le sang obtenu d'animaux d'abattoir, comme par exemple le porc, la vache, etc. est recueilli dans des conditions d'hygiène appropriées pour obtenir un matériau libre de contamination par d'autres matériaux (contenu gastrique ou intestinal, urine, etc.). On empêche la coagulation en ajoutant un anti-coagulant (citrate, polyphosphate, etc.), ou par défibrination et il est aussitôt refroidi pour empêcher la croissance de microorganismes contaminants, dans ce milieu. Puis, on ajoute lentement le solvant organique polaire, tel que l'éthanol, ou un mélange de plusieurs de ces solvants refroidi au sang qui est agité jusqu'à ce que l'on obtienne la concentration nécessaire, fixée d'avance pour chaque cas selon la nature spécifique du solvant, pour la stérilisation du produit traité. Le volume de solvant nécessaire correspond normalement à un mélange final de 20 à 30 % (v/v) de solvant mélange total. Une fois obtenu un mélange uniforme et en évitant que ce mélange dépasse la température de ?OOC, pour réduire au minimum la dénaturation des protéines, on laisse agir le solvant sous agitation jusqu'à ce que la stérilisation soit complète, ce qui a lieu normalement au bout de 120 minutes. Après, on extrait le solvant selon les méthodes conventionnelles et le matériau stérile est concentré et séché, par exemple par atomisation, en obtenant ainsi une poudre stérile rouge-marron foncé, dispersable dans l'eau.Sa composition est Humidité 7 % Protéines (N x 6,25) 76,2 % Lipides 0,8 % Cendres, sucres, etc. 16 | La protéine obtenue a une solubilité de 90 % dans de l'eau distillée qui est comparable à celle du sang non traité et elle est coagulable à la chaleur. Ce matériau peut être employé dans toutes les applications alimentaires du sang, ainsi que dans les applications dérivant des propriétés de rétention de l'eau, associées à la coagulation à la chaleur, coloration, charge protéinique, etc. La solubilité de la protéine est déterminée en évaluant l'azote total (protéine = N x 6,25) présent dans une suspension du produit dans de l'eau distillée à 5 % et dans un surnageant obtenu par centrifugation à 3000 t.p.m. dans une centrifugeuse de 15 cm de rayon, pendant 30 minutes. La solubilité est exprimée sous forme de pourcentage de la protéine existante dans le surnageant par rapport à la protéine présente dans l'échantillon complet. La coagulation à la chaleur est exprimée comme la concentration minimale qui, sous l'effet d'un chauffage dans un bain d'eau à 800C pendant 10 minutes et après un refroidissement à la température ambiante, ne dégage pas de liquide surnageant, lorsquelle est centrifugée à 3000 t.p.m., dans une centrifugeuse de 15 cm de rayon, pendant 10 minutes. La capacité de rétention de l'eau se réfère au rapport pondéral eau/produit contenu dans le produit coagulé à la chaleur de concentration minimale, qui sous les conditions indiquées auparavant ne dégage pas de liquide surnageant. EXEMPLE 2 Plasma sanguin stérile d'animaux d'abattoir. Le sang obtenu avec le même soin que pour l'exemple 1, est centrifugé tout d'abord, pour séparer le plasma du concentré cellulaire. Le plasma est refroidi immédiatement et traité selon un ensemble de phases identiques à celles décrites pour l'exemple 1. Après le séchage, on obtient une poudre stérile d'une couleur qui varie depuis un léger ton crème jusqu'au marron clair, cela dépend du niveau d'hémolyse qu'a le sang de départ, dispersable dans l'eau et dont la composition est la suivante: Humidité 7 % Protéines (N x 6,25) 70 % Lipides 1 8 Cendres, sucres, etc. 22 z La solubilité de la protéine dans de l'eau distillée est de 95 % (90-100 %) et coagule à la chaleur à des concentrations supérieures à 5 %. Une solution aqueuse à 6 % émulsionne un poids tout à fait égal de graisse.Ce matériau peut être employé dans toutes les applications alimentaires du plasma comme ça pourrait être le cas des applications dérivant de ses propriétés de rétention d'eau, coagulation à la chaleur, pouvoir émulsionnant, charge protéinique, etc. Le pouvoir émulsionnant se rapporte à la concentration minimale de la solution aqueuse du produit qui, en présence de 2 % de Nazi, est capable de maintenir une émulsion homogène avec un poids égal de graisse d'animal, après le chauffage dans un bain d'eau à 800C pendant 30'minutes et refroidissement postérieur à la température ambiante. Les autres propriétés ont été déterminées par des systèmes identiques à ceux décrits dans l'exemple précédent. EXEMPLE 3 Concentré cellulaire stérile de sang d'animaux d'abattoir. Le concentré cellulaire obtenu, comme il est détaillé aux exemples 1 et 2 se refroidit immédiatement et il est traité par un processus identique à celui décrit à l'exemple 1. Après le séchage par atomisation, par exemple, on obtient une poudre stérile rouge-marron foncé dispersable dans l'eau. Sa composition est la suivante Humidité 7 % Protéines 87,5 % Lipides 0,5 % Cendres, sucres, etc. 5 % Selon les méthodes citées, on démontre que ce produit a une solubilité de 90 % dans de l'eau distillée et il peut être employé dans toutes les applications alimentaires dérivant de ses propriétés de coloration, charge protéinique, etc. REVENDICATIONS 1. Produit stérile obtenu à partir de sang complet d'animaux d'abattoir par traitement avec des solvants organiques polaires ayant la composition suivante Humidité 6- 8 % Protéines (N x 6,25) 73-79 % Lipides 0,6- 1 % Cendres, sucres, etc. 14-18 % et les propriétés fonctionnelles suivantes Solubilité de la protéine supérieure à 50 % dans de 11 eau distillée, Coagulable à la chaleur, Rétention d'eau, Propriétés colorantes Pouvoir émulsionnant qui le rendent applicable pour l'alimentation humaine. 2. Produit stérile obtenu à partir de plasma sanguin d'animaux d'abattoir, par un traitement avec des solvants organiques polaires, ayant la composition suivante Humidité 6- 8 % Protéines (N x 6,25) 65-75 % Lipides 0,8-1,2 % Cendres, sucres, etc. 20-24 % et les propriétés fonctionnelles suivantes Solubilité de la protéine supérieure à 50 % dans de l'eau distillée, Coagulation à la chaleur à des concentrations supérieures à 4,5 %, Rétention d'eau Pouvoir émulsionnant qui le rendent applicable à l'alimentation humaine. 3. Produit stérile obtenu à partir du concentré cellulaire du sang d'animaux d'abattoir par traitement avec des solvants organiques polaires ayant la composition suivante Humidité 6- 8 % Protéines 85-90 % Lipides 0,4-0,6 % Cendres, sucres, etc. 4,6 % et les propriétés fonctionnelles suivantes Solubilité de la protéine supérieur à 50 % dans l'eau distillée, Propriétés colorantes, Rétention d'eau qui le rendent applicable à l'alimentation humaine. 4. Procédé d'obtention de trois produits protéiques dérivés du sang d'animaux d'abattoir, utilisables dans l'alimentation humaine, caractérisé en ce qu'il comprend le ramassage du sang dans des conditions d'hygiène, l'addition d'un anti-coagulant, ou la défibrination, la séparation éventuelle sélective du plasma ou d'un concentré cellulaire selon le produit à obtenir, le refroidissement immédiat pour empêcher la croissance des microorganismes contaminants, l'addition lente au sang, plasma ou concentré cellulaire, sous agitation d'un solvant organique polaire ou le mélange de plusieurs de ces solvants refroidis jusqu'à ce qu'on obtienne une concentration appropriée de celui-ci, suffisante pour produire une stérilisation efficace du milieu qui réagit, ce qui fournit un mélange uniforme qui est conservé à basse température, l'action du solvant sous agitation légère jusqu'à ce que la stérilisation soit complète, l'extraction finale du solvant et l'obtention du produit par concentration et séchage. 5. Procédé d'obtention de trois produits protéiques dérivés du sang d'animaux d'abattoir, selon la revendication 4, caractérisé en ce que les solvants organiques polaires et leurs mélanges sont employés dans des concentrations minimales capables de détruire tout microorganisme présent dans le produit de départ, ces solvants étant miscibles avec des solutions aqueuses à cette concentration, séparables de la masse qui réagit pour sa récupération ultérieure, et facilement accessibles. 6. Procédé d'obtention de trois produits protéiques dérivés du sang d'animaux d'abattoir, selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que la tem pérature à laquelle le processus a lieu est avantageusement comprise entre -10 et +100C. 7. Procédé d'obtention de trois produits protéiques dérivés du sang d'animaux d'abattoir, selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que la durée du traitement est de 1 à 24 h. 8. Procédé d'obtention de trois produits protéiques dérivés du sang d'animaux d'abattoir, selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que le pH auquel le traitement a lieu est compris entre 5 et 9.