Brevet FR2867686A1 — publié le 20050923

TOURNAY BIOTECHNOLOGIES 1] La présente invention concerne l'obtention d'une huile, extraite de la graine de fenugrec -Trigonella Foenum Graecum- sa méthode d'extraction, sa purification, sa composition, ses applications destinées à la nutrition et la cosmétique pour la présente demande de brevet d'invention. 2] Le fenugrec -Trigonella Foenum Graecum- est une légumineuse papillonacée, originaire d'Asie Mineure, cultivée depuis l'antiquité sur le pourtour du bassin méditerranéen pour la production de fourrages et graines. 3] Au cours du dépelliculage et broyage, la graine est séparée en deux fractions de densités différentes, la fraction tégument et albumen qui comportent une part importante de mucilage -gomme galactomannane- et la fraction cotyledon et embryon, comprenant la quasi-totalité des lipides, sera utilisée préférentiellement pour l'extraction de l'huile. 4] L'extraction de l'huile peut-être réalisée soit par pression à froid ou à chaud, soit par extraction par solvant, avec préférence pour l'hexane, soit par fluide supercritique avec préférence pour le dioxyde de carbone (CO2), soit par tout autre moyen connu de l'homme de l'art. 5] La graine dépelliculée contient 5 à 10 % d'huile, pour les qualités de graines les plus courantes, sans que ces teneurs puissent être limitatives. 6] L'extraction par pression de la graine ou de la fraction cotyledonlembryon à froid (20 à 60 C) ou à chaud (60 à 80 C) permet de récupérer 1 à 5 % d'huile. L'extraction par fluide supercritique, préférentiellement le CO2, permet la récupération de 6 à 10 % d'huile. Ces méthodes sont tout aussi valables que l'extraction par solvant, préférentiellement l'hexane. Pour des raisons de coût de revient, les exemples repris ci-après ont été réalisés avec des huiles extraites par solvant, puis purifiées; la méthode de purification étant valable quelque soit la méthode d'extraction. 7] L'extraction par solvant nécessite préférentiellement un aplatissage des graines, d'abord par écrasement entre cylindres, l'écartement étant inférieur à lmm, l'aplatissage est effectué au fur et à mesure de l'extraction pour éviter l'oxydation de l'acide alphalinolénique C18: 3, la désolvantation est effectuée par chauffage de l'huile avec un contrôle des températures à moins de 110 C, préférentiellement inférieure à 90 C et supérieure à 70 C pour évaporer l'hexane ou tout autre solvant. Les températures s'entendent à pression ordinaire 1013 mB; en cas de mise sous vide partiel la température sera abaissée à moins de 70 C pour assurer une parfaite évaporation du solvant. TOURNAY BIOTECHNOLOGIES 8] La purification de l'huile est une étape non obligatoire, notamment pour la diététique où l'huile brute peut être encapsulée directement, mais aussi pour la cosmétique, fabrication de savons ou laits parfumés par exemple. Pour certaines applications l'huile devra être purifiée, débarrassée de ses mucilages, de sa coloration, d'une partie de son odeur; les différentes étapes de purification sont parties inhérentes du présent brevet et pour toutes ses applications ultérieures. 9] La purification comprend plusieurs étapes, pouvant être non limitatives et dépendantes de l'origine de la graine, par exemple une démucilagination acide, préférentiellement l'acide phosphorique 75 %, ajouté à l'huile à raison de 1 à 5 %, à une température de 60 C ou à 85 C, préférentiellement 75 C, puis ajout d'eau à raison de 2 à 5 % puis agitation et centrifugation. 0] La démucilagination acide est suivie d'une neutralisation alcaline, préférentiellement la soude hydroxyde de sodium la température de service sera située de 60 à 85 C, préférentiellement 75 C, avec un temps de contact suffisant pour neutraliser l'acide, avantageusement 30 minutes environ. 1] L'étape suivant la démucilagination est le lavage par ajout d'eau à raison de 5 à 20 % par rapport à la quantité d'huile, sous agitation suffisante pour laver le produit soit 5 à 60 minutes, préférentiellement 10 à 15 minutes à une température supérieure à 50 C, préférentiellement 90 C, suivie d'une décantation d'une nuit pour le premier lavage et de l'ordre d'une heure pour les suivants, les lavages étant répétés jusqu'à neutralité de l'huile, 2 à 6 lavages sont nécessaires. 2] Le lavage est suivi d'une décoloration et filtration de l'huile récupérée, la température est comprise entre 60 et 110 C, préférentiellement 90 C, de façon à la rendre fluide, la matière décolorante est celle habituellement utilisée par l'homme de l'art, préférentiellement le Tonsil optimum 210 FF par exemple ou les charbons actifs poudre, granule, toile, par exemple des sociétés PICA ou CECA, la quantité de terre filtrante ou de charbon actif est de l'ordre de 1 à 5 %, avantageusement 2%. 3] L'étape de désodorisation permet d'enlever une partie de l'odeur de fenugrec, très caractéristique, provenant d'une molécule appelée sotolone, la durée de désodorisation est de plusieurs heures, préférentiellement 4 heures, à une température de vapeur de 155 C et une injection de 1 à 3% de vapeur par kg d'huile et par heure, préférentiellement 1,5 %. TOURNAY BIOTECHNOLOGIES 4] La composition en acides gras, après purification, peut varier légèrement d'une qualité de graine à une autre, un exemple non limitatif étant fourni ci-après: Acides Gras Polyinsaturés ou AGPI comprenant Oméga 6 acide linoléique 40,6 % Oméga 3 et alpha linolénique 25,3 % Total des AGPI 65,9 % [0015] La répartition en acides gras est la suivante tableau 1: Tableau 1 Composition moyenne en pourcentage et teneur en g par 100g en acides gras Détermination des isomères cis et trans ACIDES GRAS APPELLATION COMMUNE % 12: 0. a. laurique 0,20 14: 0. a. myristique 0,20 14: 1. a. myristoléique TOURNAY BIOTECHNOLOGIES 6] Composition moyenne en stérols totaux tableau 2: Tableau 2 Composition en pourcentage et teneur en mg par 100g en stérols totaux de l'huile de fenugrec Composition en % Cholestérol 5,70 Brassicastérol 2,80 24 Méthyl. Cholestérol 0,50 Campestérol 10,90 Campestanol 0,40 Stigmastérol 0,30 A 7 Campestérol 0,70 A 5,23 Stigmastadiénol 1,00 Clerostérol (3 Sitostérol 65,80 Stigmastanol 1,20 A 5 Avenastérol 5,50 A 5,24 Stigmastadienol 0,70 A 7 Stigmastérol TOURNAY BIOTECHNOLOGIES 7] Composition moyenne en tocophérols, tocotriénols tableau 3: Tableau 3 Teneur en mg par kg en tocophérols de l'huile de fenugrec Teneur en mg/100 g Tocophérols a 590 R 6 Y 24 6 3 Tocotriénols a 3 R 9] Son raffinage permet, objet de la présente invention, de l'utiliser avantageusement dans l'industrie cosmétique et dans le domaine nutritionnel, avec ou sans additifs. TOURNAY BIOTECHNOLOGIES 0] Par exemple, l'huile pourra être incorporée directement dans une capsule molle composée préférentiellement de gélatine et de glycérine, ainsi que d'additifs colorants. 1] L'huile pourra de même être mélangée auparavant à des agents conservateurs ou anti-oxydants tels que par exemple de l'huile de blé, des tocophérols issus d'un extrait de romarin, ou de tout autre extrait naturel comprenant de la vitamine E, de même que la vitamine E de synthèse. 2] L'huile pourra de même être incorporée dans les capsules dures transparentes ou opaques de préférence pour éviter les effets néfastes de la lumière et 1'autoxydation avec ou sans agents conservateurs tels que décrits au chapitre [0021]. 3] L'huile de fenugrec peut avantageusement être mélangée et homogénéisée à température ambiante dans un homogénéisateur à une pression de 30 à 200 bar de façon à former une émulsion stable et être incorporée dans une solution liquide ou pâteuse pour former un gel, un spray, une lotion, une crème, un shampoing, une pommade, une mousse. 4] L'huile de fenugrec peut être mélangée suivant les techniques connues de l'homme de l'art pour former des émulsions de type eau dans huile ou huile dans eau. 5] L'huile de fenugrec, de par sa richesse en acides gras oméga 6 et oméga 3, sa composition riche en stérols, en tocophérols et son activité de type vitamine E, peut avantageusement être utilisée dans le domaine cosmétique comme protecteur, seul ou en mélange, de la kératine humaine peau, cheveux, ongles-, anti UV, protecteur des radicaux libres provoqués par les fumées, les solvants, la pollution, protecteur contre le dessèchement, l'irritation, la perte d'élasticité, les rides de la peau. 6] L'huile de fenugrec, de par sa composition rappelée au paragraphe [0021] peut avantageusement être utilisée dans le domaine nutritionnel sous forme reprise, par exemple, au paragraphe [0019] contre le dessèchement cutané, en hydratation interne pour freiner l'apparition des signes de vieillesse, pour aider à abaisser le taux de cholestérol, pour freiner l'oxydation des tissus internes. 7] L'huile de fenugrec, pour ses applications cosmétiques ou nutritionnelles peut être utilisée en composition avec des agents tenseurs tels les hydrolysats de protéines végétales ou animales. 8] L'huile de fenugrec peut également être utilisée en composition avec des agents hydratants de type céramides, phospholipides, les oligosaccharides et les polysaccharides des acides glucuronique, hyaluronique, galacturonique, le chitosan. TOURNAY BIOTECHNOLOGIES 9] L'huile de fenugrec peut également être utilisée en composition avec des agents anti-oxydants tels les polyphénols, préférentiellement les polyphénols végétaux tels les extraits de feuilles d'olivier, feuilles de thé, extraits de raisin, de fraisier, de cassis, de myrtille, les isoflavones de soja, de trèfle, les stilbènes, la rutine ou la quercétine sans que ces extraits ne soient une liste limitative. 0] Exemples de préparation d'huile de fenugrec en poudre pour mise en capsule dans les applications nutritionnelles: Mise en oeuvre pour 70 kg de mélange 33,5 kg d'huile de fenugrec, 7,1 kg de malto dextrine type DE 18 ou DE 20 préférentiel DE 20-, 1,4 kg de caséinate de sodium ou d'hydrolysat de protéines type PROT 24 TOURNAY BIOTECHNOLOGIES- exemple hydrolysats de protéines de blé, 28 kg d'eau. Mettre en solution le caséinate ou le PRO 24 dans l'eau froide ou tiède à température ambiante, agiter pour bien dissoudre, ajouter ensuite la malto dextrine, agiter pour dissolution complète. Ajouter ensuite sous agitation l'huile de fénugrec, chauffer entre 30 et 60 C, préférentiellement à 45 C homogénéiser la solution à une pression comprise entre 50 et 150 bar. On n'observe pas de montée en viscosité, le produit reste stable à chaud ou à froid. Le séchage est réalisé dans une tour d'atomisation de préférence avec une température d'entrée du produit entre 45 et 60 C, une température entrée air chaud comprise entre 165 et 180 C, une température de sortie comprise entre 85 et 95 C. La poudre recueillie, couleur brun clair, comporte moins de 6 % d'humidité ; elle est peu collante et peu hygroscopique. Elle s'incorpore telle quelle ou en association avec des actifs tels que polyphénols, gommes, protéines ou acides aminés, les stilbènes, les caroténoïdes dans des gélules, dragées, sachets, boîtes, comprimés,... pour tous les besoins nutritionnels. 1] Exemple de composition destinée à produire une émulsion stable pour produit cosmétique: 1 Emulsifiant type cetearyl olivate / sorbitan olivate 2 à 8 % 2 Alkyl ester type benzoate 2 à 6 % 3 Huile de fenugrec 30 à 50 % 4 Eau qs 100 % Xanthane gomme 0,05 à o, l % Possibilité d'ajouter conservateurs, parfums. TOURNAY BIOTECHNOLOGIES Procédé : Mélanger 1-2-3 à une température de 60 à 85 C, Mélanger 4-5 à une température de 60 à 85 C, Verser sous agitation la phase (1-2-3) à (45) et abaisser la température pendant plusieurs heures. TOURNAY BIOTECHNOLOGIES REVENDICATIONS 1. Procédé de production d'huile contenue dans la graine de fenugrec Trigonella Foenum Graecum sa composition et sa caractérisation d'invention, repris dans les chapitres [0001] à [0013]. 2. Procédé de purification d'huile contenue dans la graine de fenugrec repris dans les chapitres d'invention de [0008] à [0013]. 3. Utilisation de l'huile de fenugrec, brute ou purifiée en ce qu'elle peut être utilisée seule dans des applications pour la cosmétique ou la diététique. 4. Utilisation de l'huile de fenugrec, purifiée en ce qu'elle contient plus de 50 %, préférentiellement plus de 64 % d'acides gras polyinsaturés; pour les applications cosmétiques ou diététiques. 5. Utilisation de l'huile de fenugrec, brute ou purifiée, en ce qu'elle contient plus de 1 % de stérols totaux, plus de 0,5 % de tocophérols, et une activité vitaminique de type E. 6. Utilisation de l'huile de fenugrec, entrant en composition avec des additifs tels que les anti-oxydants, des agents tenseurs, des phospholipides, des acides organiques, des polyphénols. 7. Utilisation de l'huile de fenugrec en ce qu'elle peut être incorporée dans des émulsions eau dans huile ou huile dans eau pour les applications cosmétiques ou diététiques. 8. Utilisation de l'huile de fenugrec en ce qu'elle peut être présentée en capsules, flacons, gélules, pots, ou toute autre présentation. 9. Utilisation de l'huile de fenugrec en ce qu'elle peut être mélangée et / ou homogénéisée pour former des liquides, pâtes, gels, spray, lotions, crèmes, mousses, pommades. 10. Procédé de préparation de l'huile de fenugrec pour former une poudre et ses utilisations en diététique ou cosmétique. 11. Utilisation de l'huile de fenugrec, seule ou suivant les compositions reprises dans les revendications 6 à 10 en ce que ses applications sont dans le domaine cosmétique: la protection de la kératine peau, cheveux, ongles. TOURNAY BIOTECHNOLOGIES 12. Utilisation de l'huile de fenugrec, seule ou suivant les compositions reprises dans les revendications 6 à 10 en ce que ses applications sont dans le domaine nutritionnel: l'hydratation interne, le dessèchement cutané, l'abaissement du taux de cholestérol et la diminution de l'oxydation interne.