Brevet FR2542013A1 — publié le 19840907

Procede de préparation et de conservation -d'un hydrolysat protéinique utile notamment dans le domaine agro-alimentaire. La présente invention concerne un nouveau procédé de préparation et de conservation d'un hydrolysat protéinique utile notamment dans le domaine agro-alimentaire. On sait que l'on a déja décrit dans le passe des procédées d'ensilage biologique de matieres végétales et/ou animales. On connaSt en particulier - du brevet français No 1 350 241 et du brevet americain No 3 459 554 une technique d'ensilage qui comprend l'utilisation d'un mélange comprenant une substance antimicrobienne, une souche de bactéries productrices d'acide lactique et un agent accélerateur de croissance desdites bactéries productrices d'acide lactique - du brevet français No 1 285 115 une autre technique d'ensilage qui consiste a utiliser un mélange comprenant des enzymes et des hydrates de carbone ; et - de la demande de brevet français publiée No 2 337 508, , une technique d'ensilage qui met en oeuvre des bactéries formant de l'acide lactique et résistant aux acides, des hydrates. de carbone fermentescibles, des matieres dégradant 17amidon en hydrates de carbone fermentescibles, et des.bactéries dégradant l'amidon et formant de l'acide lactique Selon l'invention on préconise une nouvelle solution technique qui consiste a préparer un hydrolysat protéines que puis utiliser ledit hydrolysat notamment pour l'ensilage, le traitement des cuirs, peaux et boyaux, la production de compositions alimentaires et diététiques, et lsobteation de produits utiles en cosmétique. Dans ce qui suit par l'expression "substance protéinique" ou "substance de nature protéinique" on entend tout produit appartenant à l'ensemble constitué par les protéines, les polypeptides et leurs mélanges ; et par l'expression "hydrolysat protéinique" on entend tout produit appartenant a I'ensemble constitué par les protéines, les polypeptides, les aminoacides et leurs mélanges. Le procédé de préparation et de conservation d'un hydrolysat protéinique selon l'invention au moyen d'une culture de bactéries productrices d'acide lactique, d'au moins une substance protéinique et d'une source de carbone, en phase humide ou aqueuse, est caractérisé en ce que l'on met en contact 100 parties en poids d'une composition renfermant au moins une substance protéinique choisie parmi l'ensemble constitué par (i) les protéines végétales et animales, (ii) les polypeptides provenant desdites protéines végétales et animales, et (iii) leurs mélanges, avec au moins une souche bactérienne productrice d'acide lactique ayant une population supérieure ou égale a 102 germes/cm3 et 0,5 30 parties en poids d'une source de carbone choisie parmi les hydrates de carbone, pendant au moins 2 heures, a une températura comprise entre O et 65 C et a un pX inférieur ou égal a 6, et en ce que l'on conserve l'hydrolysat protéinique ainsi obtenu à une température comprise entre - 5 et + 600C et a un pH inférieur ou égal a 6. Dans ce procédé, les bactéries productrices d'acide lactique, en se développant, acidifient le milieu et le stabilisent. Var compétition bactérienne, elles arrivent à inhiber le développement des germes responsables de la putréfaction notamment les germes- appartenant à l'ensemble des Clostridium tels que les Clostridium butyricum et Clostridjum tyrobutyricum. Parmi les substances protéiniques qui conviennent on peut notamment citer les protéines d'origine animale telles que les protéines de produits carnés, les protéines des produits du cinquième quartier, les protéines du lait, les protéines de poissons entiers, les déchets de poissons, les albumines taotam- ment l'albumine d'oeuf), et les protéines végétales telles que celles contenues dans les légumineuses, les oléagineux, les solanacées (notamment le tabac) et les algues. Les substances protéiniques qui conviennent pour ltobtention de l'hydrolysat selon l'invention sont notamment des protéines animales et végétales précitées ainsi que les hydrolysats et protéolysats desdites proteines animales et végétales qui comprennent notamment soit des protéines qui ne sont pas encore dégradées, soit des polypeptides 5 soit encore des mélanges de protéines et de polypeptides, en association, le cas échéant, avec des amino-acides. Lorsque la substance protéinique de départ est le sang animal, qui est un des éléments du cinquième quartier, on a intérêt à lui ajouter un anticoagulant. En effet, le sang animal frais qui est recueilli a l'abattoir doit etre additionné d'un anticoagulant (notamment un anticoagulant choisi parmi lVen- semble constitué par les citrates de métaux alcalins, les polyphosphates, l'héparine et les silicones) immédiatement (en moins de 5 min.) apres la saignée. De façon avantageuse on incorporera 0,05 à 1 partie en poids sec d'anticoagulant a 100 parties en poids de sang liquide frais, le traitement avec les bactéries produisant de l'acide lactique intervenant au plus tard 6 heures apyres la saignée. De façon avantageuse, la composition aqueuse que l'on va soumettre à l'action des bactéries productrices d'acide lactique, aura une teneur totale en protéines non dégradées et en polypeptides comprise entre 0,5 et 50 % poids/volume. Par ailleurs, on a intéret à soumettre rapidement les produits cernés broyés, les produits du cinquième quartier (broyés ou liquides comme le sang), les poissons entiers broyés et les déchets de poissons broyés au traiténent avec les bactéries produisant l'acide lactique,pour protéger les substances protéiniques qu'ils contiennent. Avant ledit traitement, surtout s'il est retardé, on préconise d'associer aux dits produits 1 a 15 % en poids de céréales broyées. Parmi les bactéries produisant de l'acide lactique qui interviennent dans la préparation de l'hydrolysat utile selon l'invention comme adjuvant dans le domaine de la construction, on peut faire appel a des Streptococcus (notamment a des Streptococcus bovis, Streptococcus thermophilus, Streptococcus faecalis, Streptococcus faecium, Streptococcus cremoris, Streptococcus lactis), des Leuconostoc (notamment à des Leuconostoc mesenteroides, Leuconostoc lactis, Leuconostoc cremoris) et des Lactobacillus (notamment des Lactobacillus delbrueckii, Lactobacillus leichmanii, Lactobacillus jensenii, Lactobacillus lactis, Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus helvetîcus, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus easei, Lactobacillus plantarum). Parmi les souches qui conviennent on peut notamment citer les souches de la Collection de l'Institut Pasteur Streptococcus bovis 56.23, Streptococcus thermophilus 66.31, Streptococcus faecalis 54.32, Streptococcus faecium 54.31, Streptococcus lactis 70.57, Leuconostoc mesenteroides 53.49, Lactobacillus delbrueckii 57.8, Lactobacillus leichmanii 53.61, 53.3 et 53.4, Lactobacillus jensenii 69.17, Lactobacillus bulgaricus 71.36, Lactobacillus helveticus 57.15, Lactobacillus acidophilus 76.13 et 71.34, Lactobacillus casei 71.37, 71.38 et A 158, Lactobacillus plantarum 71.39, et la souche du catalogue de l'American Type Culture Collection Lactobacillus lactis ATCC 8000. Selon l'invention on utilisera une ou plusieurs souches de bactéries productrices d'acide lactique. La population bactérienne sera comprise entre 102 germes/cm3 et 108 germes/cm3, et avantageusement entre 103 germes/cm3 et 106 germes/cm3. La teneur totale en substance protéinique et amino-acide contenue dans l'hydrolysat protéinique liquide selon l'invention est comprise entre 0,5 et 50 Z poids/volume Si necessaire on peut concentrer sous vide et/ou stériliser l'hydrolysat protéinique. Les carbohydretes qui interviennent comme source de carbone peuvent etre hydrolysables ou non-hydrolysables, les carbohydrates préférés étant notamment le glucose, le lactose, le saccharose, le maltose , l'amidon hydrosoluble et le lactosérum. Selon l'invention on préconise également un procédé de conservation d'un substrat renfermant des substances protéiniques, selon lequel on soumet ledit substrat à un traitement avec au moins une souche de bactéries productrices d'acide de lactique, en présence d'une source. de carbone choisie parmi les hydrates de carbone, en phase-hemide ou aqueuse, comme indiqué ci-dessus pour l'obtention de l'hydrolysat protéinique Le procédé selon l'invention est utile dans le domaine de l'ensilage pour protéger les céréales, les légumineuses (notamment les papilionacées telles que la luzerne, le haricot, le petit pois et le lupin) et les oléagineux, d'une part, et les produits carnés de boucherie et de charcuterie, d'autre part, de la putréfaction. L'hydrolysat protéinique selon l'invention est aussi utile dans le domaine de l'alimentation animale Il peut notamment remplacer une partie ou la totalité des sources protéiniques classiques d'engraissement des bovins, des porcins, des ovins, des caprins et des équins. Par exemple l'hydrolysat de sang animal permet de remplacer avantageusement les tourteaux de soja et les tourteaux d'arachide. Ainsi 80 litres d'hydrolysat de sang de boeuf selon l'exemple 1 ci-après-permet notamment de remplacer 50 kg de soja dans l'alimentation des porcins. L'hydrolysat protéinique est également utile en diététique compte tenu des amino acides qu'il renferme notamment sous forme de polypeptides. Il permet ainsi d'apporter une ration equilibrée en amino-acides essentiels. Enfin, l'hydrolysat protéinique est utile en cosmétique. Dans cette application on fera avantageusement appel a un hydrolysat protéinique selon l'invention de collagène d'embryon de veau ou de collagène de jeunes veaux âgés au plus de 6 mois. On pourra également traiter le collagene en tant que substance protéinique selon le procédé de l'invention pour empêcher sa dénaturation par putréfaction. Le procédé selon l'invention est en outre utile pour traiter les cuirs, les peaux et les boyaux (notamment pour raquettes de tennis) en vue d'éviter toute putréfaction. On procède à un ensemencement du substrat constitué par les cuirs, peaux et boyaux avec des bactéries produisant de l'acide lactique et une source de carbone, à savoir un hydrate de carbone. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront mieux compris à la lecture qui va suivre d'exemples de mise en oeuvre nullement limitatifs, mais donnés à vitre d'illustration. EXEMPLE 1 100 litres de sang de boeuf (recueillis sur des animaux sains) sont additionnés de 600 g de citrate de sodium (agent anticoagulant) dans les 5 minutes qui suiventlasaignée.On traite ensuite ce sang (dans les 3 heures qui suivent la saignée) avec des bacteries productrices d'acide lactique (mélange-de Streptococcus. lactis, Leuconostoc mesenteroides et Lactobacillus casei)de façon que la population bactérienne dans le milieu résultant soit au moins de 105 germes/cm3, et 10 kg d'hydrate de carbone (amidon hydrosoluble),pendant 24'h a 28 C,le pH du milieu résultant étant toujours inférieur à 6 (au fur et à mesure de la formation d'acide lactique,le pH se stabilise à environ 4,7). Cet hydrolysat est notamment utile dans l'alimenstation des élevages de porcins,bovins,caprins,équins,ovins et poissons L'analyse de cet hydrolysat conservé pendant 15 mois, à une température comprise entre 15 et 20 C et a un pH de environ 4,7, donne les résultats suivants consignés dans le Tableau I avec une teneur en azote aminé total de 2,58 %. TABLEAU I Composants Composition en g/pour 100 g d'hydrolysat protéinique Acide aspartique 2,22 Thréonine 1,08 Sérine 1,13 Acide glutamique 2,01 Proline 0,839 Glycine 0,978 Alanine 1,67 Valine 1,78 Cystine 0,313 Méthionine 0,309 Isoleucine 0,196 Leucine 2,30 Tyrosine 0,635 Phénylalanine 1,36 Lysine 1,91 Histidine 1,20 Arginine j 0,767 Tryptophane 0,279 NH3 après hydrolyse(HCl 6 N) 0,114 EXEMPLE 2 On procède comme indiqué à l'exemple 1 en remplaçant le sang de boeuf par du sang de volailles saines. On obtient un hydrolysat protéinique qui est utile notament dans l'alimentation des élevages de porcins et de bovins. EXEMPLE 3 On a entrepris des essais comparatifs avec les échantillons suivants échantillon A hydrolysat de l'exemple 1 échantillon B . viande conservée pendant 3 semaines à 15-20 C échantillon C : viande traitée selon le procédé de l'exemple 1 (2% en poids) puis conservation pendant 3 semaines à 15-200C échantillon D : mélange malt de blé - malt d'orge (1 : 2) en poids traité selon le procédé de l'exemple 1 (3 % en poids) échantillon E : ensilage de luzerne traité selon le procédé de l'exemple 1 (1,5 % en poids) échantillon F : ensilage d'herbacées traité selon le procédé de l'exemple 1 (2 Z en poids) échantillo G : ensilage de dreches et de maïs fourrage traite selon le procédé de l'exemple 1 (22 en poids) échantillon H : ensilage de drêches échantillon I : ensilage de drêche traite selon le procédé de l'exemple 1 (2% en poids). a) Qualité bactériologique On a effectué simultanement numération des coliformes totaux, par ensemencement en milieu gélosé "désoxycholate-lactosé" et incubation à 30 C pendant 24 h - numération des coliformes fécaux, par ensemencement an milieu gélosé "desoxycholate - lactose" et incubation à 44 C pendant 24 h - numération des Streptocoques fécaux, par ensemencement en milieu de Rothe (incubation à 37 C pendant 24-48 h) et repiquage des tubes "positifs" en milieu de Litsky (incubation à 37 C pendant 24-48 h) ; numération des germes anaérobies sporulés, par ensemencement en milieu V,F. gélosé, après chauffage de l'inoculum à 80 C pendant 10 minutes recherche des Salmonelles, sur une prise d'essai de 50 g, par la méthode de préenrichissement en eau peptonee tamponnée (20 h à 370C), suivie d'un enrichissement en milieu de Muller Kauffmann et en milieu au sélénite (incubation à 37 C et à 430C pendant 24-48 h), puis isolement sur gélose au vert brillant et au rouge de phénol (incubation à 37 C pendant 20 h). TABLEAU II ANALYSES BACTERIOLOGIQUES EFFECTUEES SUR LES ECHANTILLONS A - I Produit Germes anaérobies Coliformes Coliformes Streptocoques Salmonelles Valeur sporulés (30 C)(a) fécaux fécaux (a) (b) du pH (44 C)(a) A 3 700 6 800 3 650 10 000 0 4,75 B 12 720 22 972 15 300 > 25 000 0 4,40 C 17 270 0 0 > 25 000 0 4,70 D 4 363 0 9 > 25 000 0 4,35 E 7 545 0 0 > 25 000 0 4,90 F 372 700 0 0 > 25 000 0 4,15 G 218 000 0 0 200 0 4,60 H 254 500 25 000 7 000 1 300 0 4,60 I 18 100 0 0 0 0 4,50 Notes : (a) pour 1 g d'échantillon (b) pour 50 g d'échantillon b) Activité antibactérienne de l'hydrolysat selon l'invention L'effet antibactériena été étudié sur l'échantillon A brut non stérile, sur le jus non stérilisé, récolté par pression de la viande à partir de 150 g d'ensilage et 50 g d'eau, et sur les jus des échantillons C, G-I et sur les échantillons (poids de l'ensilage : 150 g ; poids d'eau distillée stérile ajoutée : 50 g) d'une part, et D - F (poids de l'ensilage 150 g ; poids de l'eau distillée stérile ajoutée B 100 g), d'autre part, stérilisés par filtration sur membrane pour conserver les ingrédients actifs qu'ils renferment, vis-a-vis de microorganismes dont le développement dans les ensilages peut présenter des risques sanitaires, a savoir des souches aérobies non-sporulees (Escherichia coli, Salmonella typhimurium et Listema monocytogenes) et une souche aérobie sporulée (Clostridium tyrobutyricum), par la méthode par diffusion en gélose, Les résultats sont donnés dans le tableau III ci-après. TABLEAU III EFFET ANTIBACTERIEN (Méthode par diffusion en gélose) Rayons de la zone d'inhibition du développement Echantillon bactérien (en mm) Escherichia Salmonella Listeria Clostridium coli typhimuricum monocytogenes tyrobutyricum A 3 2,75 8 0 B 8 9 11 2 C 1,25 3 - 7,5 O n 1,25 1,75 9 O E 0 0 4,5 0 F 2,75 4 9,5 0 G 5 5 4 O H 6 6 6 - 5 1,5 I 4 4 3 0 Par ailleurs, les essais entrepris chez les veaux et les porcelets montrent que les bactéries lactiques des hydrolysats des exemples 1 et 2 favorisent la croissance pondérale des animaux en facilitant l'assimilation des aliments au niveau de ltintestin. On a pu également observé que les cuirs et peaux de bovins et ovins ensemencés selon le procédé de l'invention avec des bactéries productrices d'acide lactique et un hydrate de carbone, étaient correctement protégés selon les critères de la profession : tenue du poil, absence de putréfaction, et conservation des propriétés mécaniques. REVENDICATIONS 1. Procédé de préparation et de conservation d'un hydrolysat protéinique, au moyen d'une culture de bactéries productrices d'acide lactique, d'au moins une substance protéinique-et d'une source de carbone, en phase humide ou aqueuse, caractérisé en ce que l'on met en contact 100 tarties en poids d'une composition renfermant.au moins une substance protéinique choisie parmi l'ensemble constitué par (i) les protéines végétales et animales, (ii) les polypeptides provenant desdites protéines végétales et animales, et (iii) leurs mélanges, avec au moins une souche bactérienne productrice d'acide lactique ayant une population supérieure ou égale a 102 germes/cm3 et 0,5 à 30 parties en poids d'une source de carbone choisie parmi les hydrates de carbone, pendant au moins 2 heures, a une température comprise entre O et 650C et à un pH inférieur ou égal à 6, et en ce que si nécessaire l?on conserve l'hydrolysat protéinique ainsi obtenu à une température comprise entre - 5 et + 60 C et a un pH inférieur ou égal à 6 2.Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la substance protéinique utilisée comme matiere première soumise au traitement avec au moins une souche de bactéries productrices d'acide lactique est choisie parmi les protéines- de produits carnés, les protéines des produits du cinquième quartier, les protéines du lait, les protéines de poissons entiers, les protéines de déchets de poissons, les albumines, les protéines de légumineuses, d'oléagineux, de solanacées et d'algues. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la substance protéinique utilisée comme matiere première est constituée par du sang animal liquide et un anticoagulant, n raison de 0,05 à 1 partie en poids d'anticoagulant pour 100 parties en poids de sang animal. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que,avant traitement avec au moins une souche de bactéries productrices d'acide lactique, on ajoute à la composition renfermant la substance protéinique 1 à 15 % en poids de céréales broyées. 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les bactéries productrices d'acide lactique sont choisies parmi l'ensemble constitué par les Streptococcus, Leuconostoc et Lactobacillus. 6, Procédé de conservation dsun substrat renfermant des substances protéiniques, par voie humide ou aqueuse, caractérisé en ce que l'on soumet ledit substrat au traitement avec au moins une souche de bactéries productrices d'acide lactique, en présence d'une source de carbone choisie parmi les hydrates de carbone, selon le procédé de l'une quelconque des revendications 1 à 5. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le substrat protéinique est choisi parmi lVensemble constitué par les cuirs, les peaux et les hoyaux. 8. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le substrat protéinique est constitué par le collagene. 9. Hydrolysat protéinique caractérisé en ce qu'il est préparé selon le procédé de l'une quelconque des revendica tions 1 a 5.