Brevet FR2615362A1 — publié le 19881125

La présente invention concerne le traitement du soja pour préparer des aliments pour animaux. I1 est bien connu que le soja est une matière végétale qui contient des acides aminés essentiels pour l'organisme humain et l'organisme animal. La composition chimique des graines de soja entières est très intéressante car elles ont une teneur élevée en protéines et en huiles. Leur utilisation directe, respectivement pour l'alimentation animale et l'alimentation humaine, présente cependant de grandes difficultés, en raison de leur teneur en inhibiteurs de trypsine, qui inhibent la digestion des protéines. Du fait de ces matières indési rables, ainsi que de ce que les enzymes favorisent l'oxy- dation des acides gras, provoquant ainsi un rancissement et l'arôme secondaire incommandant du soja, il ne peut être utilisé sans traitement, que ce soit pour l'alimentation animale ou l'alimentation humaine. Pour assurer une utilisation biologique aussi bonne que possible des matières intéressantes se trouvant dans les graines de soja, et pour améliorer leur goût, on connait de nombreux .procédés pour le traitement du soja, dont la plupart comprennent une ou plusieurs étapes de traitement thermique à sec où par voie humide, éventuellement couplées à un ajustement du pH. On connait aussi différents traitements par hyperfréquences, des traitements par grillage, par friture et différents traitements par de la vapeur sous pression. Par exemple, un traitement thermique utilisant de l'eau légèrement acide est décrit dans le brevet hongrois nO 109 731. Le brevet hongrois nO 121 507 décrit un procédé d'ébouillantage, tandis que le brevet hongrois nO 121 331 décrit des procédés de grillage et de friture. Le brevet hongrois nO 135 470 propose, à la place du grillage, un rapide chauffage des surfaces de 1OC)OC à 105 C, et le traitement du soja entre lesdites surfaces. Le brevet hongrois nO 105 440 décrit un procédé d'extraction par diffusion, mis en oeuvre sous pression élevée ou sous pression réduite, tandis que le brevet hongrois nO 166 374 décrit un traitement enzymatique. Le brevet US n0 4 075 361 et le brevet GB NO 1 564 342 concernent un procédé d'extraction alcaline. Selon les demandes internationales PCT publiées sous les nO WO 84/00 670 et 84/00 476, on obtient un soja présentant un goût agréable et pouvant convenir en tant qu'aliment, en mettant en oeuvre un procédé qui utilise des conditions de vapeur et de pression différentes des conditions atmosphériques. Un procédé analogue, qui se fonde sur le traitement à la vapeur surchauffée, est décrit dans le brevet US nO 4 137 339. Selon le brevet US nO 4 124 727, on traite des graines de plantes légumineuses en les trempant pendant 2 à 24 heures dans trois volumes d'une solution contenant une faible quantité de chlorure de sodium, par exemple 2 %, du bicarbonate de sodium (0,45 t) et du carbonate de sodium (0,15 %). Les graines sont ultérieurement bouillies dans deux volumes d'eau à 100"C pendant 5 à 20 minutes, broyées et complétées par des matières contenant de la méthionine. I1 est dit dans le brevet GB nO 1 459 422 que le traitement thermique, seul, endommage lui aussi les protéines, etnonseulerrrent les inhibiteurs de la trypsine, ce qui provoque une diminution de la valeur nutritive. En conséquence, il est suggéré de mettre en oeuvre le traitement thermique après avoir ajusté le pH à un pH acide et, après refroidissement du mélange, le pH doit être réajusté à un pH alcalin par addition d'une base, par exemple l'hydroxyde de sodium. Pour récapituler les procédés de la technique antérieure, les techniques qui se fondent exclusivement sur un traitement thermique, même si elles détériorent les inhibiteurs de la trypsine, conduisent aussi à une diminution de la qualité des produits. D'autres procédés qui utilisent des opérations venant en complément au traitement thermique, consomment habituellement beaucoup d'énergie, comprennent un plus grand nombre d'étapes et exigent des appareillages plus chers. La présente invention a pour but de créer un procédé simple et efficace pour traiter les graines de soja, procédé selon lequel on peut obtenir sous la forme de gruaux ou de pastilles, des aliments présentant une excellente efficacité biologique et une excellente teneur en huile entière. Selon l'invention, il est créé un procédé qui satisfait aux conditions ci-dessus. Selon la présente invention, on traite les graines sèches, ayant une teneur en humidité de 12 à 14 % en poids r par une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium, ou de bicarbonate de sodium, ou de bicarbonate de potassium, ou d'un de leurs mélanges, du moment que la teneur du mélange en hydroxyde de sodium ne puisse dépasser 50 %, que la teneur des graines en humidité soit ajustée à 15-25 % en poids, et qu'on laisse le soja reposer pendant une brève période (20 à 30 minutes). Pendant cette période de repos, et en raison de ce traitement chimique, la coque se désagrège et se sépare facilement de la graine. Le traitement thermique est effectué ensuite, pour inactiver les substances antitrypsiques, ce qui augmente la digestibilité et la valeur biologique du soja. Le traitement est mis en oeuvre dans un équipement de traitement approprié, de préférence un séchoir rotatif chauffé au gaz, au mazout ou à l'huile noire, dans lequel la température d'entrée de l'air est de 350 à 4000C et la température de sortie de 80 à 1000C. La durée du traitement à l'intérieur du séchoir rotatif est de 15 à 20 minutes, et la vitesse de rotation est de 16 à 18 tours par minute. L'écoulement de la matière dans l'équipement de traitement est favorisé par des plaques de bordure sur l'enveloppe du cylindre tournant, et par un ventilateur aspirant. Les graines de soja, avec leur coque détachée, pénètre dans l'espace de traitement, dans lequel la coque est immédiatement enlevée grâce aux effets thermiques et mécaniques. Ainsi, la chaleur pénètre facilement dans les zones intérieures et prend un caractère uniforme et efficace. La température élevée d'entrée joue le rôle d'un choc appliqué aux graines de soja ; la température diminue au fur et à mesure que la matière avance. Cet entrainement continu conduit à un chauffage permanent et rapide et, ultérieurement, à une évacuation permanente de la chaleur. Selon le procédé de la présente invention, on ajuste à 15-25 % en poids la teneur en humidité du soja sec, qui est de 12 à 14 % en poids, par addition d'une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium et/ou de bicarbonate de sodium et/ou de bicarbonate de potassium, on laisse la matière reposer, de préférence pendant 20 à 30 minutes, puis dans l'espace de traitement sous entrainement permanent, puis on insuffle sur elles de l'air à une température d'entrée de 350 à 4000C, les graines de soja sont entrainées à travers l'espace de traitement pendant une période de 15 à 20 minutes puis broyées par des procédés connus en soi, on y ajoute des anti-oxydants et, si on le souhaite, on les pastille. Selon la présente invention, l'ajustement de la teneur en humidité des graines s'effectue de préférence par pulvérisation de 5 % en poids d'une solution aqueuse contenant 2 % en poids d'hydroxyde de sodium et/ou de bicarbonate de sodium et/ou de bicarbonate de potassium. L'espace de traitement utilisé pour le traitement thermique est de préférence une unité d'entrainement tournante, ayant une vitesse de rotation de 16 à 18 tours/ minute, l'écoulement de la matière étant favorisé par des plaques de bordure et un ventilateur aspirant. Le traitement donne une matière entièrement homogène et exempte et substances antinutritives indésirables, qui satisfait aux conditions alimentaires (activité d'uréase, mgN/g à 3000C, non supérieure à 0,5). D'une manière surprenante, grâce à l'utilisation du procédé selon la présente invention, la teneur utilisable efficace des graines de soja en lysine, facteur très important pour ce qui est de l'alimentation, a augmenté dans une mesure qui ne pouvait être prévue. Une autre caractéristique préférée du produit, qui peut être utilisé comme aliment pour animaux, est sa teneur très élevée en energie. Le procédé selon l'invention est illustré par référence à la figure 1. Les graines brutes arrivent sur la goulotte de réception 1 et sont transférées par le convoyeur 2 à l'humi- dificateur 3, où la teneur des graines sèches en humidité (12 à 14 % en poids) est ajustée à 15 à 25 % en poids à l'aide d'une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium, de bicarbonate de sodium et de bicarbonate de potassium pulvérisée sur elles. Sortant de l'humidificateur 3, les graines sont envoyées dans le séchoir cylindrique 7 par le convoyeur 4. Le chauffage à 350-4000C de l'air introduit dans le séchoir cylindrique 7 est réalisé par le brûleur 5. L'écoulement de la matière à travers le séchoir cylin drique 7 est favorisé par le ventilateur aspirant 8. Puis les graines de soja traitées sont broyées par le broyeur à marteaux 9 puis envoyées au cycle de stockage 10, au silo à gruaux 11, puis dans l'unité d'ensachage 12. Pour éviter une oxydation des acides gras (c'est-à-dire un rancissement), on applique aux gruaux, à partir du réservoir d'alimentation de l'anti-oxydant 13, un anti-oxydant connu, par exemple le BHT (butylhydroxytoluène) ou 1'EMQ (éthoxy quine, C14H19N0). Si l'on prépare des pastilles, la matière est intro duite dans une presse de pastillage 14, envoyée à la tour de refroidissement 15, et le produit est ensaché dans des sacs dans l'unité d'ensachage des pastilles 16. On a testé dans les conditions du laboratoire les graines de soja traitées selon la présente invention, en comparant leur composition à celle de graines de soja naturelles et de gruaux de soja extraits. Les résulats des essais sont récapitulés sur le tableau I ci-après. TABLEAU I Echantillon Extrait Protéines Matières Digestibilité Lécithine sec % brutes % grasses des protéines lysine titi- brutes % e lisable % brutes $ % lisable $ Soja naturel 91,7 35,6 18,7 65,5 89,9 Gruaux de soja extraits 99,0 42,0 1,2 72,5 88,0 Gruaux de soja complets 92,6 38,3 19,4 74,3 88,4 Pastilles de soja complètes 90,1 36,9 19,0 73,0 86,1 Note Note : * Digestibilité multienzymatique in vitro des protéines. Des essais comparatifs d'alimentation ont été effectués sur des rats et des porcs avec les produits ci-dessus. Les résultats des essais d'alimentation du rat sont présentés dans le tableau II, tandis que ceux des essais d'alimentation du porc sont présentés dans le tableau III. TABLEAU II Echantillon Gain de valeur Protdines poids rat/g biologique Digestibilité Utilisation apparente productive nette ffi'cac Soja naturel 0,4 65,3 61,4 47,8 40,0 17,3 Gruaux de soja extraits 0,8 69,5 72,8 59,4 50,7 27,3 Gruaux de soja complets 1,0 74,6 72,2 58,8 53,9 30,5 Gruaux de soja prétraités au NaHC03 1,4 77,5 76,9 63,3 59,5 36,i Pastilles de la matière prd- traitée 1,4 68,1 78,0 6447 53,2 29,9 TABLEAU III Echantillon Facteurs de digestibilité Echantillon Facteurs de digestibilité Protéines Matière fibres Substances sécrétées Substances grasses libres de sodium organiques grasses libres de sodium organiques Soja naturel 73,1 62,4 69,0 87,0 92,0 Soja extrait Gruaux DLG 92,0 40,0 63,0 97,0 92,0 Gruaux DLG de soja traité à la chaleur 87,0 80,0 54,0 87,0 83,0 Gruaux de soja complets 85,7 87,8 68,3 87,0 87,7 Note Note : DLG = Valeur normalisées en RFA ("FRG"). Les résultats des essais de laboratoire et des essais d'alimentation sont discutés ci-après 1) Le traitement n'a pas endommagé la teneur en substances intéressantes. 2) Dans le cas de l'addition du bicarbonate de sodium, on a pu observer chez le rat les augmentations suivantes Gain de poids 30 à 40 % Valeur biologique 3,8 % Digestibilité efficace 6,5 % Digestibilité apparente 7,6 % Utilisation nette 10,3 % Utilisation productive 18,4 %. Dans tous les cas, l'utilisation des protéines a été plus élevée, à la marge d'erreur près, que ce que l'on a obtenu avec une composition sans pré-traitement au NaHCO3. 3) Par comparaison avec des gruaux de soja extraits, on a pour les gruaux et pastilles traités au NaHCO3, des gains de poids plus élevés, et, de même, tous les facteurs d'utilisation des protéines sont eux aussi nettement meilleurs. 4) Dans les essais d'alimentation effectués chez le rat et le porc, la digestibilité des protéines et des matières grasses augmente par comparaison avec le soja naturel. Dans les essais d'alimentation du rat, tous les facteurs sont meilleurs que ceux obtenus avec les gruaux de soja extraits. Dans les essais d'alimentation du- porc, la digestibilité des protéines est légèrement plus faible que la norme RFA, les autres facteurs étant meilleurs. Les gruaux de soja préparés selon la présente invention présentent des résultats meilleurs que ceux obtenus avec le soja traité à la chaleur selon la norme de la RFA. REVENDICATIONS 1. Procédé pour le traitement du soja, pour préparer des graines de soja destinées à l'alimentation, caractérisé par le fait que les graines sèches, ayant une teneur en humidité de 12 à 14 % en poids, reçoivent une pulvérisation d'une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium, de bicarbonate de sodium, de bicarbonate de potassium ou d'un de leurs mélanges, à la condition que la teneur du mélange en hydroxyde de sodium ne puisse dépasser 50 %, et que la teneur des graines en humidité est ajustée à 15 à 25 % en poids, qu'on laisse reposer les graines de soja et qu'ultérieurement, dans un espace de traitement, on insuffle sur les graines un courant permanent d'air d'entrainement à 3504000C, que les graines de soja s'écoulent à travers l'espace de traitement pendant un intervalle de 15 à 20 minutes, qu'on les broie par des procédés connus en soi, qu'on y ajoute un anti-oxydant connu et, si on le souhaite, qu'on les pastille. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on ajuste la teneur des graines en humidité en pulvérisant 5 % en poids d'une solution aqueuse contenant 2 % en poids d'hydroxyde de sodium et/ou de bicarbonate de sodium et/ou de bicarbonate de potassium. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que, après ajustement de la teneur en humidité, on laisse les graines de soja reposer pendant 20 à 30 minutes. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'espace de traitement est un séchoir rotatif dans lequel le cylindre tourne à 16 à 18 tours/ minute, et l'écoulement de la matière est favorisé par des plaques de bordure sur l'enveloppe et par un ventilateur aspirant.