Brevet FR2661420A1 — publié le 19911031

Produit enzymatique de macération et procédé de traitement du lin met- tant en oeuvre ce produit La présente invention concerne les biotechnologies et notam- ment un produit enyzmatique pour la macération des plantes fibreuses à filasse, ainsi que son utilisation dans l'industrie textile pour le traitement primaire du lin. D'après le Certificat d'auteur URSS N 622838, 1978, on connait un produit enzymatique de macération produit à partir de Clostridium Felsineum 22 et de Clostridium Pectinefermenans 1. Un inconvénient de ce produit est son action hydrolytique et lyasique faible ainsi que sa faible activité de la pectine-trans- éliminase ( 6,6 U/ml). D'autre part,,d'après le Certificat d'auteur URSS N 1017728, 1983, on connaît un produit enzymatique de macération qui est produit à partir de Bacillus Circulans 31, Bacillus sp,comprenant de l'endo-polygalacturonase, de l'exo-polygalacturonase et de la pectine-trans-éliminase. L'inconvénient de ce produit est son activité de macération insuffisante. Par le Certificat d'auteur URSS no 834271, 1981, on connaît un autre produit enzymatique préparé à partir de Penicillium Digitatum 24 comprenant de l'endo-polygalacturose, de l'exo-polygalacturose et de la trans-éliminase. Par le Certificat d'auteur URSS N 834271, 1981, onconna t-enoutreun procédé de traitement du lin par des enzymes pectolytiques synthétisées par le Penicillium Digitatum 24 P et supplémentairement par des enzymes produites par l'Aspergillus Carbonarius 77 possédant une activité cel- lulytique et hémicellulytique Les inconvénients de ce produit et de ce procédé connus sont la faible activité des enzymes individuelles, le traitement adopté de tiges entières de lin lié à de grosses pertes de matière première de lin, une longue durée du processus technologique, une consommation élevée d'eau et d'énergie électrique, l'exploitation dans de mauvaises conditions et l'obtention de fibres de lin longues et courtes alors que ce sont surtout les fibres longues qui trouvent une application. Le but de la présente invention est de proposer un produit enzymatique de macération, comprenant un ensemble d'enzymes pour la décomposition accélérée de la protopectine, des substances pectiniques solubles et de l'hémicellulose, sans pour autant détériorer la structure interne et la résistance mécanique des fibres, ainsi qu'un procécé de fabrication de fibres de lin, permettant une utilisation d'un taux plus élevé de la matière première, la mécanisation et le contrôle des proces- sus technologiques, l'amélioration des conditions d'exploitation dans les entreprises de traitement primaire du lin en réduisant la durée du processus technologique. Ce but est atteint par un produit enzymatique préparé à partir d'Aspergillus Niger 76-1, déposé* et enregistré auprès de National Bank for Industrial Microorganisms and Cell Cultures (NBIMCC), 125 Lenin Boulevard, Block 2, SOFIA, Bulgarie, sous le NO 1333 Le milieu de culture con- tient des déchets de l'industrie alimentaire en tant que sources de car- bone, d'azote et de facteurs de croissance, ainsi que des sels minéraux fournissant les autres éléments Lors de la culture en profondeur de l'Aspergillus Niger dans le liquide de fermentation, on obtient: polygalacturonase:1000 1200 U/ml; pectine-estérase:15 20 U/ml protopectinase: 1 2 U/ml, ainsi que de la protéase acide, de la /5-glucanase et de la glucoamylase qui renforcent l'action de macération. L'ensemble enzymatique obtenu est utilisé pour la dégradation biochimique de la matière liante du lin. L'essence du procédé pour la fabrication de fibres de lin fondée sur l'utilisation du produit enzymatique de macération ci-dessus est comme suit. On soumet les tiges de lin à un traitement mécanique et on les place dans une chambre de rouissage en les imergeant dans de l'eau chaude. On ajoute le produit enzymatique d'Asp Niger 76-1 en une quantité corres- pondant à 0,5 2 % du poids de la masse fibreuse, Le processus de macé- ration est poursuivi de préférence pendant une durée de 3 4 heures, à 39 43 OC, dans les conditions d'une circulation continue du liquide. La macération terminée, le liquide résiduel est recyclé (réutilisé) 4 5 fois en ajoutant des quantités minimales d'enzyme afin de compen- ser les pertes de liquide entraîné par la masse fibreuse On sèche en- suite les fibres de lin traitées enzymatiquement, on les secoue à l'aide d'une machine pour fibres de lin courtes et on les carde à l'aide d'une carde de lin. Ce procédé peut être mis en oeuvre dans n'importe quelle entre- prise pour traitement primaire du lin sans que cela entraîne une modifi- cation essentielle de l'équipement. Les avantages du produit et du procédé selon l'invention sont les suivants: On utilise Aspergillus Niger qui synthétise dans un milieu nutritif peu coûteux un ensemble harmonieux d'enzymes pectolytiques, pro- téolytiques et cellulytiques, très favorable à l'extraction des fibres de lin Le produit est utilisé sous la forme de concentrat ou de produit sec pour la macération du lin On peut atteindre une utilisation plus parfaite de la matière première de lin en faisant appel à une mécanisa- tion du travail dans l'agriculture et les entreprises de traitement pri- maire du lin, en écourtant sensiblement la durée du processus de rouis- sage, en augmentant la capacité des entreprises et en supprimant l'odeur désagréable. L'invention est illustrée par l'exemple ci-après sans pour au- tant être limitée à cet exemple EXEMPLE A partir d'une culture de 20 jours d'Asp Niger 76-1, développée sur agar incliné de malt, on prépare une suspension de spores utilisée à raison de 5 10 1 105 spores/ml pour l'implantation dans le milieu nutritif de fermentation La fermentation terminée, on constate que dans 1 ml de liquide se concentrent 1200 + 300 U de polygalacturonase, + 5 U de pectine-estérase et' 1 1,5 U de protopectinase Après élimination des micelles et des com- posants insolubles-par filtration et centrifugeage, la solution native est purifiée et concentrée environ 10 fois par filtration sur ultra- membrane On obtient ainsi un produit complexe d'enzymes contenant de la polygalacturonase( 80000 100000 U/ml),de la pectine-estérase( 160 - U/ml),de la protopectinase ( 10 -12 U/ml)et une certaine quantité d'enzymes diverses comme la protéase acide, la d-glucanase, la gluco- amylase et la cellulase, qui renforcent les propriétés de macération du produit Le concentrat obtenu peut être séché pour obtenir une activité respective de polygalacturonase: 500000 700000 U/g, pectine-estérase: 500 700 U/g et de protopectinase: 70 120 U/g. La quantité du produit enzymatique par rapport à la matière sèche du lin est dosée selon l'activité de la polygalacturonase, en particulier 1 g de matière première de lin pour 1000 à 5000 U de poly- galacturonase Les tiges de lin sont traitées par une machine à décorti- quer La masse fibreuse monotype obtenue, contenant 10 13 % d'impuretés mécaniques est imergée dans de l'eau chaude et après réglage de la température à 40 C, on ajoute le produit enzymatique La macération est effectuée en régime de circulation continue du liquide pendant une durée de 3 à 5 heures en fonction de la quantité d'enzymes utilisées et de la qualité de la matière première de lin La masse fibreuse traitée est a rincée 3 fois par de l'eau chaude à 60 C, après quoi elle est séchée, peignée et cardée; on obtient ainsi des fibres fines de lin contenant au plus 1 % d'impuretés. REVENDICATIONS 1 Produit enzymatique de macération, caractérisé en ce qu'il est obtenu à partir de Aspergillus Niger 76-1, déposé et enregistré auprès de National Bank for Industrial Microorganisms and Cell Cultures, sous le N 1333, et possédant les activités suivantes: poly- galacturonase, pectine-estérase, protopectinase et une certaine quantité de protéase, de A -glucanase, de glucoamylase et de cellulase. 2 Procédé de fabrication de films de lin à partir de tiges de lin, caractérisé en ce qu'il comprend le décorticage des tiges de lin suivi d'un traitement par le produit enzymatique selon la revendication 1. 3 Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que dans ledit traitement, le produit enzymatique est utilisé en une quantité en poids correspondant à 0,5 2 % du poids des tiges de lin. 4 Procédé selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que ledit traitement est effectué à une température de 39 430 C, pendant une durée de 3 5 heures et dans les conditions d'une circulation continue du liquide.