BE1030387A1 - Procédé de production de chitosane à partir de mycélium fongique - Google Patents
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Abstract
Procédé de production de chitosane fongique à partir d’un mycélium comprenant une alimentation d’un réacteur par le mycélium et une matière alcaline; une déacétylation du mycélium; un lavage du chitosane fongique malaxé obtenu; une solubilisation; optionnellement une filtration de la phase liquide ; une précipitation de la phase liquide avec obtention d’un chitosane fongique précipité et une collecte du chitosane fongique précipité ; le procédé comprenant, après l’étape de solubilisation, une étape de contrôle directionnel de la phase liquide à l’aide de moyens de dérivation, durant laquelle la phase liquide est dirigée vers la filtration ou vers la précipitation.
Description
«Procédé de production de chitosane à partir de mycélium fongique »
La présente invention se rapporte à un procédé de production de chitosane fongique à partir d'un mycélium.
La présente invention se rapporte aussi à un chitosane fongique produit à partir d'un mycélium ainsi que l'utilisation du chitosane fongique produit à partir d'un mycélum dans des applications pharmaceutiques, agricoles, alimentaires, cosmétiques, industrielles, dans l’œnologie et/ou des applications environnementales.
La présente invention se rapporte encore à une composition comprenant du chitosane fongique produit à partir d'un mycélium.
La production de chitosane est souvent effectuée à partir d'exosquelettes de crustacés qui contiennent une quantité importante de chitine. La chitine est un des éléments principaux constituant l'exosquelette d'un crustacé et qui lui donne sa rigidité.
Dans la société actuelle, il est important de pouvoir s'adapter aux nouvelles tendances par exemple, alimentaires. Il est donc important de pouvoir aussi produire un chitosane à partir d’une source non-animale telle qu’un mycélium fongique.
Le mycélium est l'appareil végétatif des champignons ou de certaines bactéries filamenteuses. Nous entendons par le terme mycélium selon la présente invention, le mycélium fongique. Il est composé d'un ensemble de filaments. Le mycélium est une source importante de chitine, laquelle étant un composant majoritaire de la paroi cellulaire des champignons.
Le mycélum est une alternative à l'utilisation de l'exosquelette de crustacés car la qualité et la quantité de chitine présente dans ses parois ne dépend pas des saisons et la quantité d'impuretés y est moindre.
Par exemple, le mycélium d'un champignon tel que l'Aspergillus niger peut être utilisé. L'Aspergillus niger est connu principalement comme une source de chitine pour produire du chitosane. Le mycélium d'Aspergillus niger est un sous-produit de la fermentation de A. niger.
La chitine est un polysaccharide ayant un rôle structural par sa résistance et sa souplesse. Elle est issue de la polymérisation de N- acétylglucosamine liés entre eux par une liaison osidique du type B-1,4. La chitine est largement distribuée dans le règne animal comme végétal. Elle est par exemple présente dans les exosquelettes des crustacés, dans les parois des champignons, etc. La chitine est un polysaccharide non toxique et biodégradable insoluble qui, lorsqu'il est déacétylé, permet d'obtenir du chitosane.
Le chitosane est obtenu en enlevant suffisamment de groupes acétyle de la chitine. Il s'agit d'un polyoside composé de D- glucosamine liée en B-1,4 et de N-acétyl-D-glucosamine dont les caractéristiques varient avec l'origine de la source qu'elle soit animale ou végétale et les caractéristiques varient aussi avec la même source. La qualité et la quantité de chitosane qui peuvent être extraites d'une même source, comme par exemple le mycélium, peuvent varier en fonction du lot de mycélium utilisé.
Il est recherché un chitosane de plus en plus pur et contrôlé.
Le chitosane peut être produit à partir de la chitine directement. La chitine peut être préalablement extraite du mycélium. Une autre possibilité est la production de chitosane à partir de mycélium qui est une source importante de chitine, comme expliqué ci-dessus.
Le chitosane est recherché pour ses applications multiples, comme par exemple, dans la cosmétique, dans la diététique, dans l’agro-alimentaire, etc.
Par exemple, lorsque le chitosane est utilisé dans le domaine de l'œnologie, il doit respecter le codex œnologique international et ses contraintes. Par exemple, le chitosane doit être pur à 95 %, avec un taux de glucanes supérieur à 2 % mais inférieur ou égal à 5%. Un tel chitosane présente un effet antibactérien et empêche les casses ferriques et donc la précipitation des protéines avec le fer.
Concernant le domaine agro-alimentaire, le chitosane doit répondre aux critères d'un Novel Food sur le marché européen ou bien aux critères de la FDA sur marché américain.
Lorsque le chitosane est utilisé dans le domaine médical, dans des applications telles que la modulation du système immunitaire, les glucanes jouent Un rôle important et leur pourcentage doit donc être plus élevé dans le chitosane.
Lorsque le chitosane est utilsé dans le domaine de la diététique, un pourcentage moindre de glucanes est recherché car c'est le chitosane qui capte les graisses.
Il est connu de l'état de la technique le document EP1483299 qui décrit un procédé de production de chitine à partir de biomasse fongique par un procédé enzymatique Ufilisant une B-1,3-glucanase permettant d'obtenir de la chitine. La chitine obtenue est ensuite traitée par un procédé enzymatique utilsant une chitine déacétylase permettant d'obtenir du chitosane.
Malheureusement, ce procédé, par l'utilisation d'enzymes est couteux à mettre en œuvre et ne présente qu'une robustesse limitée qui rend son utilisation industrielle limitée.
Il existe donc un besoin de mettre au point un procédé de production de chitosane qui permet une production industrielle à des coûts moindres que les coûts engendrés par un procédé tel que décrit dans EP1483299 et plus robuste.
Plus particulièrement, il est prévu suivant l'invention un procédé de production de chitosane fongique à partir d'un mycélium comprenant les étapes dans l'ordre : une alimentation d'un réacteur conique par le mycélium et une matière alcaline ; une déacétylation au moins partielle du mycélium dans le réacteur conique avec obtention d'un chitosane fongique malaxé; au moins un lavage du chitosane fongique malaxé dans une cuve de lavage et une solubilisation du chitosane fongique malaxé dans au moins une cuve de solubilisation avec l'obtention d'une phase liquide contenant le chitosane fongique solubilisé.
Un tel procédé de production de chitosane est décrit dans le document WO2013053838. Ce document décrit un procédé non enzymatique qui met en œuvre Une production de chitosane d'une part et de glucanes d'autre part.
Selon ce document, les conditions optimales pour la production de chitosane ne sont pas décrites. Le procédé recommande de travailler dans des conditions permettant de maximiser la quantité de glucanes produite et recommande donc d'utiliser de 0,5 à 1,5, voire jusque 5 parties de poids de NaOH (matière alcaline sèche) pour une partie de poids de mycélium pour la déacétylation du mycélium. Si ce procédé convient très bien pour l'extraction de glucane, il requiert, justemeni de par l'extraction de glucane, de travailler dans des conditions qui ne permettent pas une extraction de chitosane rentable en terme énergétique et environnemental.
La présente invention propose de pallier les inconvénients de l'état de la technique. En particulier, elle entend procurer un procédé robuste, reproductible et prédictible permettant une exploitation industrielle pour la production de chitosane à partir d'un mycélium, ainsi 5 que du chitosane ainsi obtenu, c'est-à-dire un chitosane dont les caractéristiques finales seront prédictibles et contrôlables, en fonction des applications envisagées.
De plus, la présente invention entend également procurer un procédé qui propose une grande souplesse et un grand degré de liberté pour le contrôle sur une même ligne de production des caractéristiques finales du produit chitosane.
Ainsi, selon l'invention, il est prévu un procédé de production de chitosane fongique à partir d'un mycélium comprenant les étapes suivantes dans l'ordre : (i) une alimentation d'un réacteur conique par le mycélium et une matière alcaline ; (il) une déacétylation au moins partielle du mycélium dans le réacteur conique avec obtention d'un chitosane fongique malaxé ; (iii) au moins un lavage du chitosane fongique malaxé dans au moins une cuve de lavage; (iv) une solubilisation du chitosane fongique malaxé dans au moins une cuve de solubilisation avec l'obtention d'une phase liquide contenant le chitosane fongique solubilisé ; (v) optionnellement une filtration de ladite phase liquide ; (vi) une précipitation de ladite phase liquide dans au moins une cuve de précipitation avec obtention d'un chitosane fongique précipité et (vi) une collecte dudit chitosane fongique précipité, ledit procédé comprenant en outre, après l'étape de solubilisation, une étape de contrôle directionnel de la phase liquide à l'aide de moyens de dérivation, durant laquelle la phase liquide est dirigée vers la filtration et/ou vers la précipitation.
Par les termes « moyens de dérivation » selon la présente invention, on entend par exemple des vannes de dérivation multivoies, de préférence des vannes de dérivation a au moins trois voies. Ces vannes de dérivation à trois voies permettent, d'une part, d'orienter le liquide vers une première direction et/ou vers une deuxième direction différente de la première direction et/ou, d'autre part, de moduler la quantité de liquide dirigée vers chaque direction. Le choix entre la première direction et la deuxième direction est fait par l'utilisateur. Ces moyens de dérivation ne couvrent pas de vanne simple pour l'ouverture et/ou la fermeture d'une seule voie d'écoulement de liquide.
Par les termes « étape de contrôle directionnel» selon la présente invention, on entend une étape de choix de la direction de la phase liquide au moins entre une première direction et une deuxième direction ou le choix de la quantité de liquide dirigée vers chaque direction. Ce choix dépend des caractéristiques souhaitées du produit fini et des caractéristiques des matières premières (e.g. du mycélium). La première direction amène vers l'étape de filtration, tandis que la deuxième direction amène directement à l'étape de précipitation (sans passer par l'étape de filtration, qui est dès lors optionnelle selon la présente invention).
Le procédé selon la présente invention comprend une étape d'alimentation d'un réacteur conique par le mycélium et une matière alcaline qui permet une mise en contact du mycélium avec la matière alcaline.
Avantageusement, le mycélium est issu d'Aspergillus niger.
De préférence, la matière alcaline est sous forme de solution alcaline, notamment sous forme de solution alcaline concentrée. De préférence, la solution alcaline est choisie parmi une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium ou de potassium ou leur mélange, sans toutefois y être limitée. La solution alcaline peut aussi être une solution d'une autre base compatible avec l'indusirie agro-alimentaire.
De préférence, la solution alcaline selon la présente invention a une concentration comprise entre 40% et 60%, de préférence entre 45% et 55%, encore plus préférentiellement 50%.
La solution alcaline présente une concentration supérieure à 40% (Masse/volume) de matière alcaline apportent des ions alcalins par rapport à la masse totale de la solution alcaline. Une solution d'hydroxyde de sodium de concentration 50% (masse/volume) peut par exemple être utilisée.
Avaniageusement, Ia solution alcaline selon l'invention est de préférence une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium.
On utilise par exemple une solution d'hydroxyde de sodium à 50% (Masse/volume), ce qui signifie que la solution contient 50% de NaOH et 50% d'eau pour former 100% de solution NaOH.
L'étape de la déacétylation au moins partielle du mycélium selon le procédé suivant l'invention permet une réaction du mycélium avec une quantité de matière alcaline réduite par rapport au procédé existant, mais également dans un volume de matière plus restreint.
Le réacteur dans lequel le mycélium et la matière alcaline sont alimentés est par exemple Un réacteur conique de 4m dans lequel la déacétylation se produit. II peut être équipé avantageusement d'une double enveloppe permettant de chauffer le milieu réactionnel jusqu'à 120° C. L’agitation du mélange peut être assurée par une vis sans fin montée sur un bras orbital qui parcourt la périphérie du réacteur à raison d'environ 2 tours/min.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, la déacétylation du mycélium est réalisé à une température inférieure à 120°C. Par exemple, la montée en température est progressive.
Dans un mode de réalisation préféré, la déacétylation au moins partielle d'un mycélium fongique suivant la présente invention, est réalisée à une température comprise entre 100 et 110 °C, de préférence entre 103 et 107 °C, préférentiellement à Une température d'environ 105 °C.
Dans un mode de réalisation avantageux, la déacétylation au moins partielle d'un mycélium fongique suivant la présente invention, est réalisée pendant une durée comprise entre 4 et 10 heures, de préférence pendant environ 6 heures.
Selon un mode de réalisation, l'ajout de la matière alcaline est réalisé jusqu’à l'obtention d'un pH ajusté à une valeur supérieure à 9.0, de préférence supérieure à 9.5, et encore de préférence ajusté à 10.
De cette manière, le réacteur est capable d'homogénéiser le mélange de matière alcaline et de mycélium mais aussi de monter en température le mélange de manière à permettre l'hydrolyse du mycélium, la déacétylation de la chitine issue du mycélium en chitosane dans un volume réactionnel restreint. Le mélange ainsi obtenu contient le chitosane fongique malaxé présentant un degré d'acétylation, c'est-à- dire une proportion molaire d'unités N-acétyl-D-glucosamine le long des chaînes de chitosane, de 0 à 25%, de préférence entre 0 et 20%, voire inférieur à 15%.
Selon la présente invention, la déacétylation est effectuée directement dans le réacteur conique, ce qui permet de réduire l'apport énergétique nécessaire à la mise en température du mélange ainsi que la taille de l'équipement, tout en résultant en un rendement d'extraction de chitosane avantageux.
On entend par rendement : le rapport massique exprimé en % de la masse sèche de la fraction comprenant le chitosane (chitosane et ses impuretés) sur la masse sèche de mycélium de départ.
Dans certains modes de réalisation selon l'invention, la solution alcaline formant essentiellement le filtrat du mélange contenant le chitosane fongique malaxé est récupérée, concentrée, recyclée et réutilisée pour la déacétylation du mycélium lors d'une autre production de chitosane.
Le chitosane fongique malaxé est ensuite transféré, éventuellement après dilution pour faciliter son transfert dans la cuve de lavage. Le chitosane malaxé peut également être filtré pour éliminer une série de contaminants dans la phase liquide formée essentiellement de la solution alcaline.
Le chitosane fongique malaxé est soumis à au moins un lavage, de préférence au moins deux lavages, de préférence au moins trois lavages, de préférence au moins quatre lavages, de préférence au moins cinq lavages, de préférence au moins six lavages, de préférence au moins sept lavages, dans au moins une cuve de lavage.
Avantageusement, le au moins un lavage est un lavage à l'eau.
Avantageusement, l'étape d'au moins un lavage permet d'éliminer les B-glucan.
Optionnellement, le procédé de l'invention comprend une étape de dilution et/ou de filtration entre l'étape d'au moins un lavage et l'étape de solubilisation selon l'invention. Selon l'invention, après l'étape de lavage, le procédé comprend une solubilisation du chitosane fongique malaxé dans au moins une cuve de solubilisation avec l'obtention d'une phase liquide contenant le chitosane fongique solubilisé.
Avantageusement, la solubilisation du chitosane dans le procédé selon la présente invention, est réalisée par ajout d'un acide, de préférence sous forme de solution acide, jusqu'à obtention d'un pH inférieur à 6, de préférence inféreur à 5.5 et encore plus préférentiellement inférieur à 4.5. Avantageusement, Une solution acide présentant une concentration comprise entre 0.1 et 1 N peut être utilisée.
La solubilisation peut par exemple être réalisée à température ambiante ou tout autre température favorisant la solubilisation du chitosane.
Avantageusement, la solubilisation du chitosane fongique est réalisée pendant une durée comprise entre 7 et 9 heures, de préférence pendant environ 8 heures. Dans le procédé selon la présente invention, l'acide est, par exemple, sous forme de solution acide, choisi dans le groupe comprenant l'acide chlorhydrique, l'acide lactique, l'acide formique, l'acide glutamique, l'acide phtalique, l'acide succinique, l'acide glycolique, l'acide citrique, l'acide acétique et leurs mélanges, et est de préférence l'acide acétique.
A l'issue de la solubilisation, le mélange obtenu est une phase liquide contenant le chitosane fongique solubilisé et une phase solide.
Après l'étape de solubilisation, de préférence directement après l'étape de solubilisation, la phase liquide est dirigée vers la filtration et/ou vers la précipitation dans l'étape de contrôle directionnel de la phase liquide à l'aide de moyens de dérivation. De préférence, Ies moyens de dérivation est une vanne à trois voies. La première voie de la vanne permet de diriger le liquide vers l'étape de filtration alors que la deuxième voie permet de diriger le liquide vers l'étape de précipitation.
De préférence, la phase liquide est dirigée vers la filtration et vers la précipitation dans l'étape de contrôle directionnel de la phase liquide à l'aide de la vanne à trois voies. Une partie de la phase liquide est dirigée vers l'étape de filtration et une autre partie de la phase liquide est dirigée vers l'étape de précipitation. Le volume de chaque partie est déterminé, notamment selon le taux de glucanes voulu. La quantité de phase liquide contenant le chitosane fongique solubilisée qui est dirigé vers l'étape de précipitation permet de faire varier le taux de glucanes.
De préférence, lorsque la phase liquide est dirigée vers la filtration et vers la précipitation lors de l'étape de contrôle directionnel, au moins 0,1% en volume de la phase liquide, de préférence au moins 0,5% en volume de la phase liquide, de préférence au moins 1% en volume de la phase liquide, de préférence au moins 1,5% en volume de la phase liquide, de préférence au moins 2% en volume de la phase liquide, de préférence au moins 3% en volume de la phase liquide, de préférence au moins 4% en volume de la phase liquide, de préférence au moins 5% en volume de la phase liquide, est dirigée vers la précipitation (étant entendu que selon l'invention, le reste de la phase liquide est donc dirigée vers la filtration).
Dans une autre forme de réalisation selon la présente invention, la phase liquide est dirigée vers l'étape de filtration, de préférence le volume total de la phase liquide est dirigé vers l'étape de filtration. La direction est donnée par la vanne à trois voies, la première voie permettant d'amener la phase liquide à l'étape de filtration.
La filtration peut être suivie d'une mesure de turbidité pour évaluer la qualité de la filtration. La mesure de turbidité est une mesure de l'aspect trouble des liquides, reconnue comme Un indicateur simple et basique de la qualité de liquide.
Dans une autre forme de réalisation selon la présente invention, la phase liquide est dirigée vers l'étape de précipitation, de préférence le volume total de la phase liquide est dirigé vers l'étape de précipitation. La direction est donnée par la vanne à trois voies, la deuxième voie permettant d'amener la phase liquide à l'étape de précipitation.
Cette étape de contrôle directionnel permet de moduler le taux de glucanes présent dans le chitosane final collecté.
Un autre avantage de cette étape de contrôle directionnel est d'apporter une plus grande souplesse et Un plus grand degré de liberté lors de la production. En effet, il est possible de réaliser la synthèse de produit «non dérivée » et la synthèse de produit « dérivée » sur une même ligne de production selon le procédé de l'invention, permettant ainsi d'économiser de la place dans les locaux de production et de diminuer les frais liés à Ia mise en place de plusieurs lignes de production.
Lorsqu'un chitosane contenant un taux de glucanes est recherché, une première quantité de la phase liquide contenant le chitosane fongique solubilisé est filtrée alors qu'une deuxième quantité de la phase liquide contenant le chitosane fongique solubilisé est directement transférée dans la cuve de précipitation sans être filtrée.
Le volume de la phase liquide contenant le chitosane fongique solubilisé qui doit être dérivée (et donc ne pas passer par l'étape optionnelle de filtration) est déterminée selon le pourcentage de glucanes voulu. La quantité de phase liquide contenant le chitosane fongique solubilisée qui est dérivée permet de faire varier le taux de glucanes, par exemple en l'augmentant, en fonction des applications visées pour ledit chitosane fongique.
Selon l'invention, le taux de glucanes peut varier dans une plage comprise entre 0,1 à 50 %. De préférence, le taux de glucanes est d'au moins 0,5%, de préférence d'au moins 1%, de préférence d'au moins 2%, de préférence d'au moins 3%, de préférence d'au moins 4%, de préférence d'au moins 5%. De préférence, le taux de glucanes est inférieur à 45%, de préférence inférieur à 40%, de préférence inférieur à 35%, de préférence inférieur à 30%, de préférence inférieur à 25%, de préférence inférieur à 20%. En fonction de l'application désirée du chitosane, le taux de glucanes requis sera différent et pourra être modulé de manière contrôlée et précise grâce au procédé de l'invention.
A l'issue de l'étape de précipitation, le procédé de l'invention, comprend une étape de collecte dudit chitosane fongique précipité. Le chitosane fongique précipité peut être ensuite lavé, et/ou centrifugé, et/ou séché.
D'autres formes de réalisation du procédé suivant l'invention sont indiquées dans les revendications annexées.
L'invention a aussi pour objet un chitosane fongique issu d'un mycélium susceptible d'être obtenu par un procédé tel que défini selon la présente invention, caractérisé par un degré d'acétylation compris entre O et 25 %, préférentielement entre O et 20 %, encore plus préférentiellement égal à 15 %, en ce qu'il présente une faible masse moléculaire, laquelle étant exprimée par une viscosité comprise entre 1 et 15 cPs, de préférence entre 1 et 10 cPs, préférentiellement entre 2 et 6 cPs, et par une masse de métaux lourds totaux < 20mg par kg de chitosane et présentant un taux de glucanes entre 0,1% et 50%.
Avantageusement, le taux de glucanes est contrôlé de manière à ce que le taux de glucanes soit toujours présent dans une plage de la valeur prédéterminée comprise entre 0,1% et 50%. En effet, le taux de glucanes peut varier dans une plage comprise entre 0,1 à 50 %.
De préférence, le taux de glucanes est d'au moins 0,5%, de préférence d'au moins 1%, de préférence d'au moins 2%, de préférence d'au moins 3%, de préférence d'au moins 4%, de préférence d'au moins 5%. De préférence, le taux de glucanes est inférieur à 45%, de préférence inférieur à 40%, de préférence inférieur à 35%, de préférence inférieur à 30%, de préférence inférieur à 25%, de préférence inférieur à 20%.
Avantageusement, la présente invention permet donc d'obtenir un chitosane de haute valeur ajoutée et de haute qualité. Le procédé est reproductible, prédictible et robuste et peut être utilisé pour fabriquer des chitosanes pour différentes applications grâce à la possibilité de contrôler de façon précise le taux de glucanes en fonction de l'application visée.
D'autres formes de réalisation du chitosane fongique produit suivant l'invention sont indiquées dans les revendications annexées.
Avaniageusement, l'utilisation du chitosane fongique issU d'un mycélium selon la présente invention, est par ingestion.
De préférence, l'utilisation du chitosane fongique issu d'un mycélium suivant la présente invention, est dans le domaine de la santé ou de la cosmétique ou de l'œnologie ou de l'agriculture ou de l'horticulture.
Dans un mode de réalisation préféré, le chitosane fongique issu d'un mycélium selon la présente invention est compris dans une composition, en particulier dans une composition pharmaceutique, un complément alimentaire ou une composition biostimulante.
D'autres formes de réalisation de la composition suivant l'invention sont indiquées dans les revendications annexées.
Avantageusement, l’utilisation d'une composition selon la présente invention est effectuée dans le domaine de la santé ou de la cosmétique ou de l'œnologie ou de l'agriculture ou de l'horticulture.
D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée d'un mode de réalisation donnée ci-après, à titre non limitatif et en faisant référence à la figure.
La figure unique 1 représente un schéma du procédé de fabrication de chitosane fongique à partir d'un mycélium selon l'invention.
Le mycélium et une matière alcaline sont alimentés dans un réacteur cylindro-conique de 4m® équipé d'une double enveloppe qui chauffe le milieu réactionnel jusqu'à 120°C. Le mycélium est issu d'Aspergillus niger. La matière alcaline est sous forme d'une solution d'hydroxyde de sodium à une concentration de 50%, qui est ajoutée dans le réacteur cylindro-conique jusqu'à l'obtention d'un pH supérieur à 9 dans le réacteur. Cette mise en contact du mycélium avec la matière alcaline est réalisée sans ajout d'eau, ni de solvant.
Ensuite, le mélange est agité dans le réacteur cylindro- conique par une vis sans fin montée sur un bras orbital qui parcourt la périphérie du réacteur à raison d'environ 2 tours/min. Le réacteur homogénéise le mélange de matière alcaline et de mycélium, en augmentant progressivement la température pour permettre la déacétylation de la chitine issue du mycélium en chitosane. La déacétylation est donc réalisée à une température d'environ 105°C pendant environ 6 heures dans le réacteur cylindro-conique. La déacétylation est partielle ou complète avec l'obtention d'un chitosane sous forme malaxé sous forme d'une pâte, présentant un degré d'acétylation, c'est-à-dire une proportion molaire d'unités N-acétyl-D- glucosamine le long des chaînes de chitosane, de 0 à 25%.
La pâte obtenue est transférée dans une cuve de lavage pour être lavée à l'eau afin d'éliminer les B-glucans lors de 4 lavages successifs dans la même cuve de lavage, puis transférée dans une cuve de solubilisation. La pâte est alors agitée de manière classique dans la cuve de solubilisation pendant 8 heures. Lors de l'agitation de la pâte, une solution d'acide acétique est ajouté dans la cuve de solubilisation jusqu'à l'obtention d'un pH inférieur à 6. En fin de solubilisation, la solution contient une phase liquide contenani le chitosane et une fraction insoluble contenant les glucans.
Après la solubilisation, lors d'une étape de contrôle directionnel, une fraction de 99% en volume de la phase liquide est dirigée vers Une filtration et la fraction restante (1% en volume) est dirigée vers une précipitation à l'aide d'une vanne de contrôle à trois voies. La première voie dirige la phase liquide vers la filtration et la deuxième voie dirige la phase liquide vers la précipitation. Le volume de la phase liquide contenant le chitosane fongique solubilisé qui est dérivée a été déterminé selon le pourcentage de glucanes voulu. La quantité de phase liquide contenant le chitosane fongique solubilisée qui est dérivée permet de faire varier le taux de glucanes.
Pour la fraction de phase liquide dirigée vers la filtration, la phase liquide est filtrée sur une plaque de cellulose pour éliminer une partie du reste de la fraction glucan. La filtration peut être suivie d'une mesure de turbidité pour évaluer la qualité de la filtration. La mesure de turbidité est une mesure de l'aspect trouble des liquides, reconnue comme un indicateur simple et basique de la qualité de liquide.
Ensuite, la fraction de phase liquide dérivée directement vers la précipitation et la fraction liquide ayant subi l'étape de filtration sont amenées dans une cuve de précipitation. La phase liquide est alors agitée dans la cuve de précipitation en ajoutant de la soude jusqu'à l'obtention d'un pH supérieur à 9. A un pH supérieur à 9, le chitosane précipite.
Après la précipitation, le chitosane fongique est collecté à la fin du procédé. Le chitosane fongique présente un degré d'acétylation compris O et 25 %, une faible masse moléculaire exprimée par une viscosité comprise entre 1 et 15 cPs et une masse de métaux lourds totaux < 20mg par kg de chitosane et présentant Un taux de glucanes compris entre 0,1 et 50%.
Il est bien entendu que la présente invention n'est en aucune façon limitée aux modes et formes de réalisations décrites ci-dessus et que bien des modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre des revendications annexées.
Claims (16)
1. Procédé de production de chitosane fongique à partir d'un mycélium comprenant les étapes suivantes dans l'ordre : (i) une alimentation d’un réacteur conique par ledit mycélium et une matière alcaline ; (ii) une déacétylation au moins partielle dudit mycélium dans ledit réacteur conique avec obtention d'un chitosane fongique malaxé ; (ii) au moins un lavage dudit chitosane fongique malaxé dans au moins une cuve de lavage ; (iv) Une solubilisation du chitosane fongique malaxé dans au moins une cuve de solubilisation avec l'obtention d'une phase liquide contenant le chitosane fongique solubilisé ; (v) optionnellement une filtration de ladite phase liquide ; (vi) une précipitation de ladite phase liquide dans au moins une cuve de précipitation avec obtention d'un chitosane fongique précipité et (vii) Une collecte dudit chitosane fongique précipité, caractérisé en ce qu'il comprend en outre, après l'étape de solubilisation, une étape de contrôle directionnel de ladite phase liquide à l’aide de moyens de dérivation, durant laquelle ladite phase liquide est dirigée vers ladite filtration et/ou vers ladite précipitation.
2. Procédé de production de chitosane fongique selon la revendication 1, dans lequel ladite déacétylation au moins partielle du mycélium est réalisée à une température comprise entre 100 et 110°C, de préférence entre 103 et 107 °C, et encore plus préférentiellement à une température d'environ 105 °C.
3. Procédé de production de chitosane fongique selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite déacétylation au moins partielle du mycélium est réalisée pendant une durée comprise entre 4 heures et 10 heures, et de préférence pendant environ 6 heures.
4. Procédé de production de chitosane fongique selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite matière alcaline est sous forme de solution alcaline choisie parmi une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium ou de potassium ou leur mélange, et est de préférence une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium.
5. Procede de production de chitosane fongique selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite solution alcaline a une concentration comprise entre 40% et 60%, de préférence entre 45% et 55%, encore plus préférentiellement 50%.
6. Procédé de production de chitosane fongique selon lune quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'ajout de la matière alcaline et réalisé jusqu'à l'obtention d'un pH ajusté à une valeur supérieure à 9.0, de préférence supérieure à 9.5, et encore de préférence ajusté à 10.
7. Procédé de production de chitosane fongique selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite solubilisation du chitosane fongique malaxé est réalisée par ajout d'un acide sous forme de solution acide jusqu'à l'obtention d'un pH inférieur à 6, de préférence inférieur à 5.5 et encore plus préférentiellement inférieur a 4.5.
8. Procédé de production de chitosane fongique selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la solubilisation du chitosane fongique malaxé est réalisée pendant une durée comprise entre 7 et 9 heures, de préférence pendant environ 8 heures.
9. Procédé de production de chitosane fongique selon la revendication 7 ou 8, dans lequel ledit acide est choisi dans le groupe comprenant l'acide chlorhydrique, l'acide lactique, l'acide formique, l'acide succinique, l'acide glycolique, l'acide citrique, l'acide acétique et leurs mélanges.
10. Procédé de production de chitosane fongique selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, dans lequel ladite solution acide présente une concentration comprise entre 0.1 et 1 N.
11. Procédé de production de chitosane fongique selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, durant ladite étape de contrôle directionnel, au moins 0,1% en volume de ladite phase liquide, de préférence au moins 0,5% en volume de ladite phase liquide, de préférence au moins 1% en volume de ladite phase liquide, de préférence au moins 1,5% en volume de ladite phase liquide, de préférence au moins 2% en volume de ladite phase liquide, est dirigée vers ladite précipitation.
12. Chitosane fongique issu d'un mycélium susceptible d'être obtenu par un procédé selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé par : - Un degré d'acétylation compris entre O et 25%, préférentiellement entre O et 20%, encore plus préférentiellement environ égal à 15% - une faible masse moléculaire, laquelle étant exprimée par une viscosité comprise entre 1 et 15 cPs, de préférence entre 1 et 10 cPs, préférentiellement entre 2 et 6 cPs ;
- une masse de métaux lourds totaux < 20mg par kg de chitosan ; et - Un taux de glucanes est compris entre 0,1 et 50%.
13. Ufilisation du chitosane fongique issu d’un mycélium selon la revendication 12, par ingestion.
14. Ufilisation du chitosane fongique issu d’un mycélium selon la revendication 12, pour la santé, la cosmétique, l'œnologie, l’agriculture ou l'horticulture.
15. Composition, en particulier une composition pharmaceutique, un complément alimentaire ou une composition biostimulante, comprenant du chitosane fongique issu d'un mycélium selon la revendication 12.
16. Utilisation d'une composition selon la revendication 15, pour la santé, la cosmétique, l'œnologie, l'agriculture ou l'horticulture.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Effective date: 20231024 |