Brevet FR2618303A1 — publié le 19890127

PREPARATION DE GELATINE PRESENTANT UN DEGRE BLOOM ELEVE A PARTIR DE SOUS-PRODUITS DE VOLAILLE La présente invention a pour objet un procédé de prépa- ration de gélatine présentant un degré Bloom élevé (résistance du gel) à partir de sous-produits de volaille contenant en même temps de la peau et des os, par exemple à partir de pattes de poulet. Ce produit trouve des applications dans diverses bran- ches de l'industrie alimentaire, de l'industrie pharmaceu- tique, de l'industrie phototechnique, etc. Le brevet hongrois n 164 372 décrit la préparation d'une gelée pour aspic. L'inconvénient de ce procédé réside dans le fait aue l'on ne peut pas convertir le produit final en gélatine en poudre à partir duquel on puisse rétablir l'état initial de la gélatine en solution par addition d'eau à un moment quelconque. Selon la demande de brevet hongrois n0 3406/84, on prépare de la gélatine par un traitement enzy- matique de pattes de poulet. Selon cette demande de brevet hongrois déposée sous le n 10 647, on traite les pattes de poulet à des valeurs de pH de 10 à 11. L'inconvénient des procédés ci-dessus est qu'ils ne permettent pas la digestion de la quantité totale de colla- gène. Pour cette raison, les rendements de ces procédés (géné- ralement d'environ 2,5 à 2,7%) et le degré Bloom du produit final sont faibles. Le procédé décrit dans la demande de brevet hongrois référencée ci-dessus présente de plus l'in- convénient supplémentaire que, à cause du pH élevé, les ma- tières grasses contenues ne passent pas en globules et leur séparation devient compliquée. On éprouve donc le besoin d'un procédé qui permette la préparation de gélatine présentant un degré Bloom d'au moins (ceci étant la valeur minimum requise à des fins alimen- taires, voir normes hongroises nq 08/1159-78) de façon simple et avec des rendements élevés. Le but de la présente invention est donc d'élaborer un procédé permettant d'extraire la teneur complète en collagène des matières premières traitées et digérées et permettant d'obtenir, après élaboration, une gélatine présentant un degré Bloom d'au moins 220 à 240 et présentant des paramètres chimi- ques et microbiologiques satisfaisant au règlement de l'hy- giène en général. La présente invention est basée sur la constatation que l'on pouvait obtenir un produit satisfaisant aux exigences ci-dessus en opérant de la façon suivante: on ne découpe pas la matière première en petits morceaux, on effectue la macé- ration acide en présence d'acide dilué à la température am- biante et, ensuite, on procède à l'extraction aqueuse en plusieurs étapes à une valeur de pH acide en élevant la tempé- rature étape par étape et, finalement, on élabore l'extrait à une valeur de pH inférieure à 7,0. La présente invention a donc pour objet un procédé de préparation de gélatine présentant un degré Bloom élevé, en soumettant les sous-produits de volaille à des traitements de macération acide et d'extraction aqueuse et d'élaboration de l'extrait qui consiste à faire macérer les sousproduits de volaille réduits à une taille de 25 à 30 mm et à le traiter à l'aide d'un acide présentant une concentration de 2 à 4% en poids, à une température de 5 à 30 C pendant une durée de 24 à 72 heures, ensuite à extraire à l'eau en 4 ou 5 étapes, à une température que l'on élève étape par étape de 55 C à 95 C, à une valeur de pH comprise entre 2,5 et 4,5 et pendant un temps de réaction de 4 à 5 heures par étapes successives, jusqu'à ce que l'on obtienne une teneur en substance sèche ne dépassant pas 7% en poids et finalement à élaborer l'extrait à une valeur de pH inférieure à 7,0. Dans le procédé selon la présente invention, les sous- produits obtenus par le traitement d'animaux abattus à l'âge de 7 à 8 semaines (de préférence des pattes de poulet conte- nant en même temps de la peau et des os), sont utilisés comme matières premières, ces sous-produits ayant été jusqu'à main- tenant utilisés soit comme aliments pour les animaux, soit jetés comme déchets. Etant donné la teneur élevée en collagène de cette matière première, on peut préparer de la gélatine par hydro- lyse en présence d'un acide dilué de faible concentration et procéder ensuite à une extraction par traitement thermique. La matière première, c'est-à-dire les sous-produits de volaille, est traitée à l'eau, chauffée à 80-85 C pendant 1 à 5 secondes. Ainsi, la couche cornée superficielle se ramol- lit mais, pendant un traitement ne durant que quelques se- condes, l'eau chaude ne pénètre pas à l'intérieur de la ma- tière première et il n'y a, par conséquent, pas de lyse du collagène. Ensuite, pour ramollir complètement la couche cornée, or. traite la matière première à l'eau à une tempéra- ture de 55 à *60 C, pendant 1 à 2 minutes. On enlève la couche cornée ramollie à l'aide d'un équipement convenable (par exemple une machine à nettoyer les pattes de poulet), ce qui enlève en même temps les autres impuretés des pattes de poulet et ce qui réduit la contamination bactériologique à une valeur minimale. On désintègre la matière première purifiée dans une machine à hacher en morceaux de 25 à 30 mm. Si l'on donne aux particules une taille plus importante, on diminue l'efficacité de l'extraction à l'eau, tandis que si l'on donne aux parti- cules une taille plus faible, il y a coupure des molécules de collagène à longue chaîne, ce qui occasionne une réduction de rendement d'une part et d'autre part une diminution du degré Bloom du produit final. On préfère mettre la désintégration en oeuvre sur une machine industrielle à hacher la viande équipée d'un disque présentant des trous d'un diamètre de 25 à 30 mm. A partir de la matière première écrasée, les matières grasses librement liées et une partie des protéines de caractère non collagène sont éliminées par lavage à l'eau à la température ambiante. Pendant ce traitement, il y a également élimination d'autres contaminations formées au cours du hachage. On fait macérer les sous-produits de volaille hachés en présence d'un acide à une concentration de 2 à 4% en poids, à une température comprise entre 5 et 300C pendant une durée de 24 à 72 heures, selon la qualité de la matière première. On met la macération en oeuvre en utilisant de l'acide dilué en quantité égale à celle de la matière première. Comme acide, on peut utiliser un acide minéral ou orga- nique quelconque, par exemple acide chlorhydrique, acide sulfureux, acide sulfurique, acide phosphorique, acide nitri- que, acide acétique ou acide formique. On effectue de préférence la macération pendant une durée de 48 heures en utilisant de l'acide sulfurique à 3% en poids. Pour des raisons de diminution de concentration, on remplace cet acide par de l'acide neuf après 24 heures. Après macération acide, on lave le produit à l'eau jusqu'à une valeur de pH de 2,5 à 4,5, de préférence de 3,0 à 3,7. La valeur du pH ayant été ajustée, on extrait le produit à l'eau. L'extraction à l'eau se réalise en 4 ou 5 étapes, à une température de 55 C à 950C, jusqu'à ce que l'on atteigne une teneur en substance sèche qui ne dépasse pas 7% en poids. Chaque étape d'extraction est mise en oeuvre pendant une durée de 4 ou 5 heures et on élève progressivement la température. On obtient de bons résultats en mettant l'extraction en oeuvre en 4 étapes, respectivement à des températures de 55, 65, 75 et 85 C ou en 5 étapes, la température de la cinquième étape étant alors de 95 C. Il faut prendre soin de maintenir la teneur en substance sèche de la solution endessous de 7% en poids, de préférence en-dessous de 6,5% en poids. On peut déterminer la teneur en substance sèche par toute méthode convenable connue (par exemple par une méthode basée sur l'évaporation sous vide ou sur la mesure de l'indice de réfraction). On maintient le produit à une valeur de pH comprise entre 2,5 et 4,5, de préférence 3,0 et 3,7, dans chaque étape de l'extraction, ce qui permet à la matière grasse contenue dans le produit de passer en globules et de former, en tota- lité, une masse surnageante. Cette couche surnageante peut facilement être extraite de la phase gélatine par séparation ou par trop-plein. Après chaque étape d'extraction, on ajuste les extraits à une valeur de pH inférieure à 7,0, de préférence à 6,8, à l'aide d'une base (de préférence de l'hydroxyde d'ammonium), après quoi on rassemble les extraits. Au cours d'une extraction en plusieurs étapes selon la présente invention, il y a progressivement extraction des molécules de collagène. On obtient, par conséquent, une géla- tine présentant le degré Bloom le plus élevé (généralement supérieur à 300) à partir de l'extrait provenant de la pre- mière étape, la gélatine présentant le degré Blocm le plus faible (généralement inférieur à 150) se formant dans la cuatrième ou la cinquième étape. Une extraction des molécules de collagène qui donnent lieu à la formation de gélatine d'un degré Bloom inférieur, donne naturellement lieu à une amélio- ration significative du rendement. Si l'on doit préparer une gélatine présentant un degré Bloom particulièrement élevé (par exemple 300 à 320) pour des domaines d'application spéciaux (par exemple dans l'industrie pharmaceutique pour la préparation de gélules ou capsules en gélatine), on peut procéder en effectuant qu'une seule, deux ou éventuellement trois étapes d'extraction et en réunissant les extraits ainsi obtenus. Dans ce cas, cependant, il y a diminution de rendement. La phase gélatine obtenue après rassemblement des extraits est élaborée pour lui donner des formes convenant à l'usage industriel par des méthodes de l'industrie agro- alimentaire connues en soi. On doit cependant prendre soin de - maintenir la valeur du pH inférieure à 7,0. Le précipité blanc subsistant dans la phase gélatine après élaboration et la quantité mineure de matières grasses sont éliminés par préfiltration ou microfiltration, après quoi on effectue encore une ultrafiltration pour concentrer et stériliser la couche de gélatine. On peut contrôler la qualité de la gélatine finalement obtenue en sélectionnant une membrane bien déterminée pour la filtration. Une membrane convenablement sélectionnée (de préférence une membrane n0 5000) laisse passer les collagènes de poids moléculaire plus faible à travers elle sans affecter considérablement au degré Bloom de la gélatine, d'o il résulte une augmentation de rendement. La stérilisation et la concentration finale s'effectuent par injection de vapeur. On obtient ainsi un produit présen- tant une teneur en substance sèche de 20 à 30% en poids. Pour obtenir un produit complètement pur et inodore, on effectue de préférence cette opération en utilisant du charbon de bois actif. La couche de gélatine concentrée et stérilisée est convertie de l'état de solution à l'état de gel par refroi- dissement, après quoi on procède à un broyage et à un séchage. On démarre le séchage en ut iisant de l'air froid a une tempé- rature d'environ 15 C et on fait ensuite progressivement passer la température à 60 C. Lorsque l'on fait monter la température, il faut prendre soin de maintenir la gélatine à l'état de gel, c'est-à-dire que la gélatine ne doit pas repas- ser à l'état de sol. D'autres détails de la présente invention sont donnés dans l'exemple suivant qui ne doit pas être interprété comme limitant la portée de la protection. EXEMPLE kg de pattes de poulet sont débarrassés de la couche cornée extérieure et des impuretés brutes. On broie la matière première sur un disque présentant des diamètres de trou de mm. Le volume des pattes de poulet broyées s'élève à 0,116 m3. On lave les pattes de poulet broyées à l'aide de 300 litres d'eau à une température de 10WC jusqu'à ce que cette eau devienne légèrement rose. On recueille les graisses précipitées (1,5 kg). On procède à une macération acide en utilisant de l'acide sulfurique à 3% en poids, à deux reprises pendant 24 heures chaque fois. Après la première période de 24 heures, on rem- place l'acide de la solution digérée par de l'acide sulfurique frais. On lave alors la substance avec une quantité d'eau abondante (environ 1 980 litres) jusqu'à une valeur de pH de 3,7. On procède à une extraction aqueuse en quatre étapes, respectivement à des températures de 55 C, 65 C, 75 C et 85 C. L'eau à la température convenable est pompée sur le produit de façon à le recouvrir de 10 cm. On laisse le produit reposer pendant la période de temps convenable, les graisses qui surnagent étant séparées de temps en temps. Le volume des extraits ainsi obtenus s'élève respectivement à 140, 100, 70 et 90 litres, alors que, dans le même ordre de succession, sa teneur en substance sèche est respectivement de 4,6, 5,5, 2,5 et 1,5% en poids. Le résidu pèse 32,5 kg. On ajuste les extraits à une valeur de 6,8 à l'aide d'hydroxyde d'ammonium. Par augmentation de la valeur du pH, il se forme un précipité floculant blanc que l'on élimine par filtration, on réunit les quatre extraits et on concentre par ultrafiltration. Cette étape d'ultrafiltration est mise er. oeuvre sur une membrane n 5000 à une température de 45 à 55 C pendant 3 heures. On obtient ainsi une couche de gélatine (359 kg) dont la teneur en substance sèche est de 4% en poids et qui donne, par ultrafiitration, 77 kg d'un concentré dont la teneur en substance sèche est de 13,5% en poids. On pour- suit encore la concentration sous vide du concentré ainsi obtenu jusqu'à ce que l'on atteigne une teneur en substance sèche de 25% en poids. Le produit pèse alors 36 kg. Le produit ainsi obtenu est refroidi, broyé et séché à l'air pendant 48 heures. La température de l'air utilisé pour le séchage est progressivement élevée de 20 C à 80 C. On obtient ainsi 7,5 kg d'un produit final dont le degré Bloom est de 240 à 245, le rendement étant de 7,5%. REVENDICATIONS 1.- Procédé de préparation de gélatine présentant un degré Bloom élevé, en soumettant les sous-produits de volaille à une macération acide, une extraction aqueuse et un traite- ment de l'extrait, consistant à faire macérer les sous- produits de volaille broyés à une taille de 25 à 30 mm, à les traiter à l'aide d'un acide à une concentration de 2 à 4% en poids à une température de 5 à 30 C pendant 24 à 72 heures, ensuite à procéder à une extraction à l'eau en 4 ou 5 étapes en élevant la température étape par étape de 55 à 95 C, à une valeur de pH comprise de 2,5 à 4,5 et pendant une durée de réaction de 4 à 5 heures par étape jusqu'à ce que l'on attei- gne une teneur en substance sèche ne dépassant pas 7% en poids et, finalement, à traiter l'extrait à une valeur de pH infé- rieure à 7,0. 2.- Procédé selon la revendication 1, qui consiste à mettre en oeuvre une macération acide, à l'aide d'un acide présentant une concentration de 3% en poids pendant 48 heures et, si on le souhaite, à échanger l'acide utilisé après 24 heures par de l'acide neuf. 3.- Procédé selon les revendications 1 et 2, qui consis- te à mettre l'extraction aqueuse en oeuvre à une température de 55 C, 65 C, 75WC, 85 C et, si on le souhaite, à 95 C, jusqu'à ce que l'on obtienne une teneur en substance sèche ne dépassant pas 6,5% en poids. 4.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, qui consiste à éliminer les matières grasses surnageantes passées en globules pendant l'extraction par séparation ou par trop-plein. 5.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, qui consiste à élaborer l'extrait par filtration à une valeur de pH inférieure à 6,8, à procéder ensuite à une stéri- lisation, une concentration, un refroidissement et un séchage.