Brevet FR3096232A1 — publié le 20201127

Description Titre de l'invention : Système et procédé de production d'insectes Domaine technique [0001] La présente invention concerne un système et un procédé de production d'insectes, notamment pour l'alimentation animale. Technique antérieure [0002] Diverses approches existent pour mettre en oeuvre l'élevage d'insectes à grande échelle. Les premières méthodes étaient entièrement manuelles, fastidieuses et avec des taux de productivité peu élevés. Peu à peu, la technicité des équipements utilisés a permis de réduire les interventions humaines dans le processus et d'augmenter la productivité. Aujourd'hui, de nombreux systèmes avec divers équipements technologiques existent. [0003] Par exemple, le document W02018067376 décrit un système automatisé d'élevage de masse d'insectes. Le système décrit permet de regrouper sur un site de production à grande échelle l'ensemble des étapes de production avec optimisation technique dc certaines étapes clés. [0004] Le document W02012115959 décrit un système d'élevage permettant d'automatiser les phases d'acheminement de nourriture et d'eau pour des bacs d'élevage disposés en colonnes. [0005] Ces systèmes permettent dc concentrer divers équipements technologiques dans une usine où l'ensemble des étapes d'élevage et de transformation sont effectuées. Cette approche semble à priori attractive mais présente un certain nombre d'inconvénients. Plus particulièrement, le fait de mettre en place des usines de production à très grande échelle augmente les risques et les conséquences éventuelles en cas de maladie ou de contamination. Les quantités d'énergies requises sont importantes. Les rejets tels que les excréments des insectes en cours de croissance doivent être évacués sur d'autres sites, engendrant des coûts élevés et des sources de pollution. La nourriture utilisée pour assurer la croissance des insectes est acheminée depuis des sources d'approvisionnement externes, là encore avec des coûts importants et des sources de pollution. [0006] On constate que les système et procédés récemment développés ont été conçus dans un but premier de simplifier et d'optimiser les nombreuses manipulations à effectuer afin de réduire les besoins d'interventions humaines, sans prendre en compte le contexte plus global de l'ensemble des ressources utiles. [0007] Il existe donc un besoin pour un dispositif et un procédé qui permet d'optimiser l'utilisation des ressources utiles pour produire des insectes, de préférence en 2 maximisant la circularité des échanges et des bénéfices réciproques, sans entrer en compétition avec des ressources pour l'alimentation humaine et engendrant une faible pression sur les surfaces agricoles. [0008] Pour pallier ces différents inconvénients, l'invention prévoit différents moyens techniques. Solution technique [0009] Tout d'abord, un premier objectif de l'invention consiste à fournir un système et un procédé de production de produits finis ou semi-finis à base d'insectes. [0010] Un autre objectif de l'invention consiste à fournir un système et un procédé de production de produits finis ou semi-finis à base d'insectes entiers. [0011] Encore un objectif de l'invention consiste à fournir un système et un procédé de production de produits alimentaires à base d'insectes pour l'alimentation animale. [0012] Pour ce faire, l'invention prévoit un système de production d'insectes entiers, notamment pour production de nourriture pour animaux, comportant une centrale unique de transformation et une pluralité de micro-stations de production d'insectes, dans lequel : -chacune des micro-stations de production comprend : i) un module d'élevage local comprenant une pluralité de bacs de croissance cmpilablcs; ii) un ilot de traitement robotisé, adapté pour récupérer des bacs de croissance d'une part des matières organiques à utiliser pour engrais local et d'autre part les insectes ayant atteints une taille minimale prédéfinic pour transformation en produits finis ou semi-finis ; iii) un module de refroidissement conçu pour refroidir les insectes; -la centrale unique de transformation comprend : i) un module d'élevage de reproducteurs ; ii) un module de réception d'insectes froids en provenance des micro-stations assurant le maintien d'une chaîne du froid préalablement amorcée dans les micro-stations d'origine des insectes; iii) un module de transformation de lots d'insectes refroidis en produits finis ou semi-finis; -dans lequel la pluralité de micro-stations sont reliées à la centrale unique de transformation d'une part par une chaîne d'approvisionnement de lots de reproducteurs et/ ou d'oeufs conçue pour acheminer des lots de reproducteurs et/ou des oeufs depuis la centrale de transformation vers au moins une partie des micro-stations, et d'autre part par une chaîne du froid conçue pour acheminer les insectes refroidis des micro-stations vers la centrale de transformation. [0013] Une telle architecture permet de réduire le risque et les inconvénients liés aux 3 maladies ou à un éventuel problème de contamination. Sur un site de taille petite ou moyenne, il est plus facile d'isoler les candidats atteints de maladie ou infection et de traiter le site que sur un site d'élevage à très grands volumes. En cas de perte d'exploitation, les pertes sont restreintes à une seule micro-station. L'architecture avec un site centralisé spécialisé et une pluralité de micro-stations permet d'optimiser les ressources de chaque endroit. Les opérations très spécialisées ou nécessitant soit une expertise spécifique et/ou des équipements onéreux sont centralisés et peuvent ainsi bénéficier à plusieurs sites de production. [0014] Selon un mode de réalisation avantageux, l'îlot de traitement robotisé comprend au moins un module de séparation conçu pour effectuer une extraction de matières organiques (par exemple les excréments et déchets des insectes) des bacs de croissance, pour utilisation comme fertilisant local sur la micro-station, et pour récupérer les insectes prêts pour transformation. [0015] Selon une variante avantageuse, au moins une partie des micro-stations comportent un module de production de cultures végétales dédiées à l'alimentation locale des insectes produits dans la même micro-station. Les micro-stations peuvent de la sorte permettre une optimisation des tâches et établir un cercle vertueux entre les cultures effectuées sur place pour nourrir les insectes, et l'utilisation des rejets des insectes pour nourrir les sols cultivés de la micro-station. [0016] Selon encore un mode de réalisation avantageux, les produits finis ou semi-finis sont des produits alimentaires déshydratés, notamment pour alimentation animale. [0017] Le système de production peut également prévoir un module de logistique conçu pour envoyer des lots de produits finis ou semi-finis vers des sites de transformation ou de consommation. De préférence, chaque micro-station est située à une distance inférieure à 100 km de la centrale unique. [0018] L'invention prévoit également un procédé de production d'insectes entiers, notamment pour production de nourriture pour animaux, à l'aide d'un système de production comportant une centrale unique de transformation en relation avec une pluralité de micro-stations de production, ledit procédé comprenant les étapes suivantes : [0019] dans la centrale unique, une étape de production de lots d'insectes reproducteurs; [0020] une phase de pontes d'ceuts par les insectes reproducteurs effectuée en centrale unique et/ou en micro-station; [0021] par chacune des micro-stations de production, une étape de croissance des larves issues des oeufs dans des bacs de production ; [0022] par chacune des micro-stations de production, au moins une étape d'ajout de for- mulation alimentaire de croissance issue au moins en partie de cultures localisées sur la même micro-station ; [0023] par chacune des micro-stations de production, une étape de récupération des insectes protéines produits localement par un module de séparation; [0024] par chacune des micro-stations de production, une étape de refroidissement des insectes produits localement; [0025] par chacune des micro-stations de production, une étape d'amorçage d'une chaîne du froid et de mise en place des insectes refroidis dans des modules de transport par lots pour acheminement à la centrale unique associée; [0026] dans la centrale unique, une étape de réception des lots en provenance de la pluralité de micro-stations de production en assurant le suivi de la chaîne du froid amorcée dans chacune des micro-stations ; [0027] dans la centrale unique, une étape de transformation des lots d'insectes entiers refroidis en produits finis ou semi-finis. [0028] De manière avantageuse, l'étape de transformation en produits finis ou semi-finis comprend une phase de déshydratation. La déshydratation est effectuée par exemple dans une enceinte chauffante ou à micro-ondes ou pendant une phase de mise en forme par extrusion. [0029] Les produits finis ou semi-finis fabriqués comportent soit des insectes seuls, ou des insectes en combinaison avec d'autres ingrédients, par exemple sous forme de granules ou croquettes. Les produits déshydratés obtenus facilitent la conservation, le stockage et la manipulation. [0030] Grâce à un tel procédé, chaque site est spécialisé et optimisé, pour une productivité élevée, et une optimisation des ressources locales, tout en réduisant les besoins de transport. La nourriture produite comporte de grandes qualités nutritives et convient à des usages multiples, tant pour l'élevage d'animaux que pour l'alimentation quotidienne des animaux domestiques. [0031] De manière avantageuse, le procédé est utilisé pour produire des coléoptères, plus préférentiellement des tenebrio, et encore plus préférentiellement des tenebrio molitor. Ces types d'insectes sont particulièrement bien adaptés à ce type de procédé. Ils comportent par ailleurs de grandes qualités nutritives, dont un taux élevé de protéines. [0032] Selon un mode de réalisation avantageux, le précédé prévoit, pour au moins une partie des micro-stations, une étape de production de cultures végétales dédiées à l'alimentation locale des insectes produits dans la même micro-station. [0033] Cette étape permet d'optimiser les ressources de la micro-station et de réduire les besoins de transport. [0034] Selon encore un mode de réalisation avantageux, le procédé prévoit, pour au moins une partie des micro-stations de production, une étape de séparation des insectes reproducteurs des oeufs permettant de conserver uniquement les oeufs dans les bacs de production. 100351 Selon un autre mode de réalisation avantageux, le procédé prévoit, pour au moins une partie des micro-stations de production, au moins une étape d'extraction des bacs de matières organiques (par exemple des excréments et déchets d'insectes) pour utilisation comme fertilisant sur la même micro-station. [0036] Cette étape permet de bénéficier sur site des bienfaits des résidus de production des insectes pour obtenir des engrais et amendements naturels et organiques de bonne qualité. [0037] De manière avantageuse, les insectes produits sont au stade larvaire. En effet, c'est le stade de croissance permettant l'obtention d'un taux élevé de protéines, tout en conservant des cycles de production relativement courts. [0038] Par « insectes entiers » on entend des insectes à l'état larvaire ou adulte non réduits en poudre ou farine et non liquéfiés. Les insectes sont 100% entiers, soit en morceaux. Brève description des dessins [0039] Tous les détails de réalisation sont donnés dans la description qui suit, complétée par les figures 1 à 3, présentées uniquement à des fins d'exemples non limitatifs, et dans lesquelles: Fig.1 100401 Weil la figure 1 est une représentation schématique illustrant le fonctionnement et les flux mis en oeuvre pour un exemple de système de production ; Fig.2 100411 Ifie.21 la figure 2 est une représentation schématique d'un exemple de système de production comportant une centrale de transformation avec différents modules et une pluralité de micro-stations avec leurs modules spécifiques; Fig.3 [0042] [fig.3] la figure 3 est un organigramme fonctionnel d'un exemple de procédé de production d'insectes. Description des modes de réalisation [0043] Les figures 1 et 2 sont des représentations schématiques d'un exemple de système de production d'insectes, notamment pour produire de la nouniture pour animaux à base d'insectes entiers. Tel qu'illustré, le système comporte une centrale unique 10 de transformation en relation avec une pluralité de micro-stations 20 de production d'insectes réparties dans une zone géographique donnée par exemple autour de la centrale unique 10. [0044] Chaque micro-station 20 de production comprend unc pluralité de modules permettant de mettre en oeuvre des phases de croissance des insectes, au moins une phase de séparation et. une phase de refroidissement, avec l'amorce d'une chaîne du froid 16. On retrouve ainsi au moins un module 21 d'élevage local comprenant une 6 pluralité des bacs de croissance empilables dans lesquels sont placés les oeufs permettant d'amorcer la phase d'élevage. Divers nutriments et de l'eau sont également placés dans le bac afin de nourrir les larves grandissantes. [0045] Pour effectuer les principales manipulations en relation avec les bacs, un ilot de traitement robotisé est prévu. Cet ilot robotisé est conçu en outre pour extraire des bacs de croissance des matières organiques tels que les excréments des larves. Ces matières sont ensuite disponibles pour utilisation en tant qu'engrais pour les cultures locales effectuées au niveau de la micro-station. L'ilot permet également de récupérer les insectes ayant atteints une taille minimale prédéfinic pour transformation en produits finis ou semi-finis. Le présent système et le procédé de production correspondant ultérieurement décrit sont avantageusement conçus pour une récupération des insectes au stade larvaire. [0046] La micro-station comprend par ailleurs un module 24 de refroidissement, conçu pour refroidir les insectes, de préférence avec un effet de refroidissement instantané ou quasi-instantané pour éviter que les insectes subissent un stress. [0047] De son côté, la centrale unique 10 de transformation comprend un module utile en amont du processus de production, et des modules utilisés en fin de cycle, lorsque le cycle de croissance des insectes est achevé. Ainsi, on retrouve tout d'abord un module 11 d'élevage d'insectes reproducteurs, qui permettront de produire les oeufs amorçant un cycle de croissance d'insectes. On retrouve ensuite un module 12 de réception d'insectes froids assurant le maintien d'une chaîne du froid préalablement amorcée dans les micro-stations et permettant de recevoir les insectes préalablement refroidis à une micro-station. [0048] Un module 14 de transformation de lots d'insectes refroidis en produits finis ou semi-finis déshydratés permet de traiter les insectes par un processus de déshydratation susceptible de produire par exemple un produit alimentaire constitué à 100 % ou presque d'insectes, ou une produit alimentaire comportant des insectes et d'autres ingrédients. Dans le premier cas, le produit alimentaire résultant consiste par exemple en insectes entiers séchés ou déshydratés. Dans le second cas, le produit est réalisé sous forme de croquettes ou granules ou grains. [0049] Tel qu'illustré, les micro-stations 20 sont reliées à la centrale unique de trans- formation en amont par une chaîne d'approvisionnement 16 de lots de reproducteurs ou d'oeufs conçue pour acheminer les lots de reproducteurs ou les oeufs pondus par ces reproducteurs de la centrale 10 de transformation vers au moins une partie des micro-stations 20. En aval, les micro-stations 20 sont reliées à la centrale 10 par une chaîne du froid 16 conçue pour acheminer les insectes refroidis des micro-stations 20 vers la centrale 10 de transformation. On utilise par exemple des camions réfrigérés faisant la navette entre les micro- stations et la centrale. 7 [0050] Tel qu'illustré à la figure 2, au moins une partie des micro-stations 20 comportent un module de production de cultures végétales dédiées à l'alimentation locale des insectes produits dans la même micro-station. [0051] La figure 3 est un organigramme fonctionnel illustrant les principales étapes d'un exemple de procédé de production d'insectes. Ce procédé fonctionne à l'aide d'un système 1 de production comportant une centrale unique 10 de transformation qui est en relation fonctionnelle avec une pluralité de micro-stations 20 de production prévues à proximité ou à une distance raisonnable de la centrale unique. Tel qu'illustré, le procédé prévoit, pour amorcer un cycle de production, une étape 101 de production de lots d'insectes reproducteurs effectuée en centrale unique. Cette phase permet de fournir, pour chaque micro-station 20, les insectes reproducteurs utiles pour effectuer les pontes, à l'étape 102, permettant d'amorcer un cycle de production. Après la ponte, pour récupérer les insectes reproducteurs, le procédé prévoit avantageusement une étape de séparation des insectes reproducteurs des oeufs permettant de conserver uniquement les oeufs dans les bacs de production. [0052] En variante, les reproducteurs pondent les oeufs en central unique, et ces derniers sont ensuite expédiés aux diverses micro-stations. [0053] La phase de croissance 103 des larves peut ensuite démarrer. Chaque micro-station gère cette phase de façon indépendante, en utilisant de préférence les ressources locales. Ainsi par exemple, l'étape 104 prévoit une ou plusieurs phases d'ajout de formulation alimentaire de croissance issue de la micro-station où les insectes sont en cours de croissance. On optimise ainsi l'utilisation des ressources locales, en réduisant les besoins de transport, et en contribuant à minimiser les sources de pollution. Par exemple, des cultures végétales dédiées à l'alimentation locale des insectes produits dans la micro-station sont effectuées au niveau de la micro-station, tel qu'illustré à la figure 1 par la flèche 17. [0054] Toujours pour optimiser l'utilisation des ressources locales, on prévoit une ou plusieurs étapes optionnelles 106 de récupération de matières organiques pour utilisation comme fertilisant sur la même micro-station. Cette étape est illustrée par la flèche 18 de la figure 1. [0055] Lorsque les insectes ont atteint le stade de croissance souhaité, le procédé prévoit une étape 105 de récupération des insectes protéinés produits localement. [0056] Ensuite, à l'étape 107, les insectes entiers récupérés subissent une phase de refroi- dissement. Pour minimiser les sources de stress, le refroidissement est de préférence mis en oeuvre le plus rapidement possible, par exemple pour endormir les insectes, et/ ou les congeler. On utilise par exemple des enceintes de refroidissement tel que des bacs cryogéniques. Le refroidissement peut être précédé ou adjoint en simultané d'une mise en ambiance gazeuse, de préférence de CO2, permettant d'accélérer cette phase et 8 de réduire d'autant les risques de stress. [0057] Une chaîne du froid 16 est ensuite amorcée à l'étape 108 pour faire en sorte de maintenir les insectes refroidis à une température désirée, en mode congélation ou en simple refroidissement. [0058] A l'arrivée de la chainc du froid 16, à la central de transformation unique 10 associée, les lots d'insectes en provenances des micro-stations sont récupérés. On prévoit de préférence une traçabilité afin d'identifier les lots, leur provenance, etc. [0059] Tl est à noter qu'à cc stade, au niveau de la centrale de transformation unique, les insectes sont toujours entiers et de préférence au stade larvaire. Ils peuvent alors subir une ou plusieurs étapes 109 de transformation en produit alimentaire. La transformation implique une phase de déshydratation, afin que le produit alimentaire obtenu soit facile à conserver et à manutentionner. Les produits alimentaires obtenus sont donc de préférence en format non farineux et non liquide ou laiteux. Liste des signes de référence [0060] I. Système de production de nourriture 10. Centrale de transformation unique 11. Module d'élevage de reproducteurs 12. Module de réception des insectes froids 13. Arrivée de la chaîne du froid 14. Module de transformation en produits déshydratés 15. Chaîne d'approvisionnement de reproducteurs et/ou d'oeufs 16. Chaîne du froid 17. Alimentation avec source locale 18. Utilisation locale d'engrais obtenus par les rejets de production 19. 20. Micro-station 21. Module de croissance 22. Module de séparation 23. Module de récupération 24. Module de refroidissement 9 [Revendication 1] [Revendication 2] REVENDICATIONSSystème (1) de production d'insectes entiers, notamment pour production dc nourriture pour animaux, comportant une centrale unique (10) de transformation et une pluralité de micro-stations (20) dc production d'insectes, dans lequel : -chacune des micro-stations dc production comprend : i) un module (21) d'élevage local comprenant une pluralité de bacs de croissance empilables; ii) un ilot dc traitement robotisé, adapté pour récupérer des bacs de croissance d'une part des matières organiques à utiliser pour engrais local et d'autre part les insectes ayant atteints une taille minimale prédéfinie pour transformation en produits finis ou semi-finis ; iii) un module (24) de refroidissement conçu pour refroidir les insectes; -la centrale unique (10) de transformation comprend : i) un module (11) d'élevage de reproducteurs ; ii) un module (12) de réception d'insectes froids en provenance des micro-stations assurant le maintien d'une chaîne du froid préalablement amorcée dans les micro-stations d'origine des insectes; iii) un module (14) de transformation de lots d'insectes refroidis en produits finis ou semi-finis; caractérisé en ce que : -la centrale unique est en relation fonctionnelle avec une pluralité de micro-stations (20) situées à distance de la centrale unique ; en ce que chaque micro-station est conçue pour assurer de façon indépendante une phase de croissance des larves ; et en ce que dans lequel la pluralité de micro-stations (20) sont reliées à la centrale unique de transformation d'une part par une chaîne d'approvisionnement (15) de lots de reproducteurs et/ou d'oeufs conçue pour acheminer des lots de reproducteurs et/ou des oeufs depuis la centrale (10) de transformation vers au moins une partie des micro-stations (20), et d'autre part par une chaîne du froid (16) conçue pour acheminer les insectes refroidis des micro-stations (20) vers la centrale (10) de transformation. Système de production selon la revendication 1, dans lequel l'îlot de traitement robotisé comprend au moins un module de séparation (22) conçu pour effectuer une extraction de matières organiques des bacs de croissance, pour utilisation comme fertilisant local sur la micro-station, 11 [Revendication 3] [Revendication 4] [Revendication 5] [Revendication 6] et pour récupérer les insectes prêts pour transformation. Système de production selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel au moins une partie des micro-stations (20) comportent un module de production de cultures végétales dédiées à l'alimentation locale des insectes produits dans la même micro-station. Système de production selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel les produits finis ou semi-finis sont des produits alimentaires déshydratés, notamment pour alimentation animale. Système de production selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, comprenant par ailleurs un module de logistique conçu pour envoyer des lots de produits finis ou semi-finis vers des sites de transformation ou de consommation. Procédé de production d'insectes entiers, notamment pour production de nourriture pour animaux, à l'aide d'un système (1) de production comportant une centrale unique (10) de transformation en relation avec une pluralité de micro-stations (20) de production, ledit procédé comprenant les étapes suivantes : i) dans la centrale unique (10), une étape (101) de production de lots d'insectes reproducteurs; ii) une phase (102) de pontes d'oeufs par les insectes reproducteurs effectuée en centrale unique (10) et/ou en micro-station (20) ; iii) par chacune des micro-stations (20) de production, une étape (103) de croissance des larves issues des oeufs dans des bacs de production ; iv) par chacune des micro-stations (20) de production, au moins une étape (104) d'ajout de formulation alimentaire de croissance issue au moins en partie de cultures localisées sur la même micro-station ; v) par chacune des micro-stations (20) de production, une étape (105) de récupération des insectes protéinés produits localement par un module de séparation; vi) par chacune des micro-stations (20) de production, une étape (107) de refroidissement des insectes produits localement; vii) par chacune des micro-stations (20) de production, une étape (108) d'amorçage d'une chaîne du froid et de mise en place des insectes refroidis dans des modules de transport par lots pour acheminement à la centrale unique associée (10); viii) dans la centrale unique (10), une étape de réception des lots en provenance de la pluralité de micro-stations (20) de production en assurant le suivi de la chaîne du froid amorcée dans chacune des micro- 12 [Revendication 7] [Revendication 8] [Revendication 9] [Revendication 10] stations ; ix) dans la centrale unique (10), une étape (109) de transformation des lots d'insectes entiers refroidis en produits finis ou semi-finis ; ledit procédé étant caractérisé en ce que : -la centrale unique est en relation fonctionnelle avec une pluralité de micro-stations (20) situées à distance de la centrale unique ; et en ce que chaque micro-station est conçue pour assurer de façon indépendante une phase de croissance des larves. Procédé de production selon la revendication 6, dans lequel l'étape (109) de transformation en produits finis ou semi-finis comprend une phase de déshydratation. Procédé de production selon la revendication 7, dans lequel la phase de déshydratation est effectuée dans une enceinte chauffante ou à micro-ondes ou pendant une phase de mise en forme par extrusion. Procédé de production selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, comprenant, pour au moins une partie des micro-stations de production, au moins une étape (106) d'extraction des bacs de matières organiques pour utilisation comme fertilisant sur la même micro-station. Procédé de production selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, dans lequel les insectes produits sont au stade larvaire.