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PROCEDE DE MATURATION DES MATIERES PREMIERES CONTENANT DU COLLAGENE.
Pour obtenir la gélatine ou la colle à partir de matières premiè- res brutes contenant du collagène,, il est connu de traiter celles-ci dabord à basse température et pendant un temps prolongé par des solutions acides ou alcalines (pelains)., lesquelles, par une action de gonflement et dhydrolyse ménagée, amènent le collagène jusqu'à l'état dit de maturation sans détruire sa structure externeUne fois l'état de maturation atteinte on élimine les produits chimiques acides ou alcalins par lavage.
En chauffant ensuite le pro- duit lavé ainsi obtenu avec de 1-'eau additionnelle, une partie de la gélatine entre en solution déjà au-dessus de 40 C. Apres obtention de la concentrati- on voulue, on soutire la solution. Ce processus de dissolution et d'extrac- tion est répété plusieurs fois en quelques heures en ajoutant à chaque fois de l'eau renouvelée tout en augmentant progressivement la température par paliers. Les parties qui n'entrent en solution que seulement aux températures les plus élevées, donnent une gélatine à faible pouvoir gélifiant et de basse viscosité.
Si on renonce à l'emploi de pelains pour le traitement prépara- toire acide ou alcalin des matières brutes,on ne peut amener la gélatine en solution que par un chauffage prolongé à haute température et dans ce trai- tement les propriétés intéressantes de la gélatine sont perdues pour une gran- de part.
D'un autre côté, si on étend trop longtemps le traitement par pe- lanage, la matière est surabondamment pelanée, c'est-à-dire que la transfor- mation du collagène par hydrolyse dépasse la mesure nécessaire à la matura- tion. Des proportions croissantes se dissolvent complètement dans le pelain et le reste récupéré ne donne par la suite. qu'une gélatine à pouvoir géli- fiant et viscosité amoindrie.
Généralement, on emploie, pour le traitement préparatoire des ma- tières premières brutes, du lait de chaux., dont l'action doit être prolongée pendant des semaines et jusqu'à des mois, selon la nature de la matière. Les acides sont employés de préférence dans le traitement des peaux de porc.
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Ces méthodes de pelanage connues présentent plusieurs inconve- nients. L'un d'eux réside dans la longue durée pendant laquelle les solu- tions doivent réagir. Ceci est spécialement le cas du lait de chaux. Celui-, ci exige qu'on maintienne la matière plusieurs mois dans le lait de chaux., nécessitant ainsi une immobilisation financière considérable et un emplacement important pour des fosses ou d'autres cuves dans lesquelles seffectue le pe- lanage. En outre., dans tous les procédés connu?, la matière nest que très irrégulièrement transformée par maturation.
Une partie du collagène atteint rapidement le stade de maturation et doit être protégée par tous moyens né- cessaires contre un pelanage surabondant ou une décomposition complète pen- dant que la partie principale de la masse doit être amenée jusqu'au stade vou- lu de maturation.Une matière qui est en moyenne parvenue au point, de maturati- on, contient toujours encore cependant des parties qui nont pas été suffisam- ment hydrolysées et qui ne pourraient être dissoutes que par un chauffage plus long à haute température. Des différences de cette sorte nexistent pas seu- lement entre diverses portions d'une même matière.
Elles se produisent jus- qu'entre les plus petites particules, si bien quon peut déceler dans une mê- me fibre après le pelanage des fractions soit facilement, soit difficilement solubles. Cette attaque, non uniforme, du pelain a pour conséquence qu'on perd, par exemple., dans le chaulage d'une peau de boeuf, 20 à 30% de la substance de la peau dans le pelain., qu'on obtient 30 à 40% de gélatine détériorée par la chaleur dans les parties insuffisamment amenées à maturation et quon ne récupère que le reste c'est-à-dire environ 30 à 40 % en gélatine de valeur.
De nombreux essais ont été tentés pour surmonter les défauts ci- dessus mentionnés des procédés habituels de pelanage, pour réduire également le temps de traitement, diminuer les pertes de matières entraînées dans les pelains et pour augmenter la qualité moyenne de la gélatine obtenue.
On peut mûrir d'autant plus rapidement la matière brute à gélati- ne qu'on élève davantage la température du pelain. 0-lest ainsi quon a par exemple effectué le traitement par lait de chaux à 30 - 35 C et qu'on a ainsi rabaissé le temps de chaulage nécessaire à environ un quarto Mais alors les pertes par dissolution du collagène dans la chaux ont été plus grandes et la gélatine obtenue plus mauvaise que dans le traitement à température or- dinaire. On ne peut d'ailleurs appliquer de températures supérieures à envi- ron 35 ni avec les pelains acides;, ni avec les pelains alcalins parce qu'ils décomposent alors rapidement et complètement le collagène,
On a essayé d'obtenir quelques améliorations en ajoutant aux pe- lains des sels neutres.
Le chlorure de calcium, employé en mélange avec le lait de chaux, diminue le temps de traitement et augmente la qualité de la gé- latinemais cependant ne donne ces deux résultats que dans des proportions réduites. On a ajouté aux pelains acides du chlorure ou du sulfate de soude.
Aux concentrations élevées, ces sels empêchent l'absorption diacide par la gélatine et supposent à une trop grande décomposition d'hydrolyse par les acides. On a employé comme lessive de maturation des solutions contenant 3 à 20 % d'acide sulfurique et 12 % de chlorure de soude, Même avec ses mélanges, la matière brute n'arrive à maturation à la température ordinaire que seule- ment au bout de plusieurs mois. En élevant la température à 30 , elle est for- tement détériorée et ne donne qu'une mauvaise gélatine avec des pertes éle- vées.
On a encore imprégné des morceaux de matière à collagène au moyen d'une solution de 10 à 15 % diacide sulfurique avec 10 % de chlorure de soude, les morceaux étant ensuite séchés,puis portés à 25 C ouà 40 C. Là égale- ment on n'a obtenu que des résultats défavorables. A 40 , la matière était déjà au bout de 4 heures totalement transformée et délayée.
On connaît d9autre part un procédé dans lequel,, avant le pelana- ge, le collagène est transformé en colle sans acides,, ni alcalins, par un chauffage court à au moins 60 ou par traitement avec des solutions forte- ment concentrées de certains sels tels que le chlorure de calcium ou le sul- focyanate de potasse. Par transformation en colle, il faut entendre une mo- dification de structure du collagène que 1?on reconnaît à l'aspect, à ce que les fibres se ratatinent dans le sens de leur longueur et que les morceaux de
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matière deviennent plus petits et plus durs. C'est seulement après ce traite- ment préliminaire qu'on amène la matière jusqu'à maturation dans un pelain à chaux ou de soude.
Le collagène préalablement transformé en colle arriva alors à maturation dans les lessives alcalines en un temps très court et la gélatine qui en est ensuite extraite,est de bonne qualité, Mais les pertes sont éle'- vées du fait que la matière brute traitée par ce procédé se sépare dans le pelanage oR:.lors des opérations ultérieures. partiellement ou totalement en une pulpe de fibres élémentaires.
La présente invention a pour objet un procédé par lequel les in- convénients des divers procédés connus sont évités ou diminués. Le traite- ment préliminaire en pelain est raccourci dans une proportion jamais atteinte jusqu'à maintenant et les pertes de matière par entraînement en dissolution du collagène sont plus faibles que dans les procédés connus. En outrela ma- tière traitée est amenée à maturation d'une manière homogène uniforme dans toute sa masse, de sorte que la qualité moyenne de la gélatine extraite est particulièrement élevée.
Le procédé objet de l'invention est caractérisé par ce que l'on traite la matière première dans une solution aqueuse à réaction acide ou al- caline, contenant des produits capables de précipiter la gélatine mais ne tan- nant pas la matière,lesdits produits étant dans la solution en concentration telle que la solution ne puisse dissoudre la gélatine à la température de l' opération,ledit traitement étant appliqué pendant une durée suffisante et à une température suffisamment élevée pour effectuer la maturation du collagène.
Comme produits d'addition au liquide de traitement à réaction aci- de ou alcaline, on peut prévoir diverses substances anorganiques et organiques.
Pratiquement,entrent en jeu toutes les substances avec lesquelles on peut pré- cipiter ou coaguler la gélatine et autres corps albumineux a partir des solu- tions aqueuses par une réaction réversible, par exemple le sulfate de soude, le sulfate d'ammonium,le sulfate de magnésie, le chlorure de sodiumle phos- phate de sodium,de carbonate de sodium, les alcools méthylique, éthylique et propylique, l'acétone, etc... Pour empêcher la décomposition de la gélatine même aux températures élevées,le produit en question doit se trouver dans la solution de traitement à une concentration suffisante dépendant de la tempé- rature. Cette concentration minimum dépend de la nature du produite de la tem- pératùre employée et des acides ou alcalins en présence en même temps que le produit.
Elle peut être déterminée dans chaque cas par un simple essai.
La matière première contenant du collagène est chauffée dans les solutions mentionnées ci-dessus,à au moins 40 et aussi longtemps qu'il est nécessaire pour sa maturation. Il est avantageux de monter la température jus- qu'à transformation en colle du collagène. On reconnaît ce stade à ce que les morceaux de matière deviennent ratatinés et transparents. On emploie pour cela des températures nettement supérieures à celles utilisées jusque ici pour le pelanage. On atteint ainsi, par exemple, la transformation en colle et la maturation par un chauffage d'une heure à 6001/oU d'un quart d'heure à 80 .
Dans ce traitement,la concentration en alcalins ou en acides doit être main- tenue plus faible qu'avec les liquides de pelanage connus jusqu'à ce jour.
Après que la maturation est atteinte, la matière est séparée du bain,refroidie rapidement et débarrassée des produits chimiques de traite- ment restant contenus,de préférence par un lavage à fond. Finalement,elle peut être aussitôt soumise à cuisson, à la manière connue, pour donner la gé- latine.
Les corps précipitant la gélatine agissent dans le pelain en s'op- posant au gonflement du collagène, empêchant ainsi une hydrolyse trop poussée et destructrice. D'autre part, sans leur présence, la gélatine serait aussi- tôt extraite par fusion hors du collagène parvenu à maturation et décomposée complètement dans la solution acide ou alcaline. Les parties parvenues à matu- ration dès le début dont ainsi protégées jusqu'à ce que la maturation soit commencée également dans le reste de la matière.
En conséquenceon peut donc conclure le fait surprenant que,par le procédé de l'invention,on obtient une maturation spécialement uniforme de la matière et que, dans les traite- ments ultérieurs de la matière première ainsi préparée, on obtient, une propor-
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tion extraordinairement importante de gélatine fondant facilement et de gran- de valeuro Grâce à ce procédé de 1?invention, l'emploi de températures de pe- lanage supérieures à 35 devient possible pour la première fois. Ces tempéra- tures permettent de réunir en un seul processus opératoire la transformation en colle et l'hydrolyse jusqu'à obtention de la maturation et de réduire ain- si la durée nécessaire au pelanage à quelques heures ou même quelques minutes.
Les solutions déjà connues contenant également des acides et des sels précipitant la gélatine (pickle) sont bien constituées de manière analo- gue aux lessives prévues par la présente invention. Cependant., on n'a pu jus- qu'à maintenant obtenir avec ces solutions aucun résultat satisfaisant si on veut les utiliser pour un pelanage de maturation à température élevée. La raison en est dans l'ignorance où on se trouvait que les mélanges utilisés ne doivent pas dissoudre la gélatine même aux hautes températures. Les solu- tions employées jusqu'à ce jour contenaient trop peu de sel ou trop diacide pour remplir cette condition. A la chaleur, elles dissolvaient aussi bien la gélatine que le collagène rapidement par une décomposition totale.
Exemples d'application du procédé de l'invention.
EXEMPLE I
1000 kgs de croûtes sèches de peau de boeuf sont détrempées pen- dant 24 heures avec 6 mètres cubes d'eau dans une cuve pouvant être chauffée et résistant aux acides. On ajoute alors à l'eau 1200 kgs de sulfate de so- dium anhydre et 90 kgs d'acide sulfurique concentré. Le mélange est mainte- nu en réaction avec la peau à froid pendant encore 24 heureso Finale:ment: la charge entière est chauffée aussi vite que possible jusqu'à 80 C maintenue environ 15 minutes à cette température. On soutire alors rapidement le li- quide, lave aussitôt la peau recroquevillée et mûrie avec une grande quanti- té d'eau froide et on continue ce lavage jusqu'à ce que le sel et l'acide soient éliminés de la matière.
La peau gonfle ainsi fortement et prend une texture gélatineuse.
On la réchauffe alors après addition de 500 litres d'eau pendant 1 heure à 60 et on peut récupérer ensuite 3.500 kgs d'une solution de gélatine a 12,5% de teneur en gélatine. Le résidu est chauffé avec 800 litres d'eau pendant 1 heure à 65 et donne une deuxième récupération de 2000 kgs de solution de gélatine à 10%. Par un chauffage de 3 heures à 75 avec 1000 litres d'eau, on obtient une troisième extraction de 2500 kgs de solution de gélatine à 6 %.
Du faible résidu final, on peut extraire encore par Peau bouillante 10 kgs de gélatine en solution diluée.
Au total on obtient la gélatine sous forme du fractionnement suivant :
EMI4.1
<tb> lere <SEP> opération <SEP> 440 <SEP> kgs <SEP> ayant <SEP> une <SEP> caractéristique <SEP> de <SEP> résistance <SEP> \. <SEP> suivant <SEP>
<tb> BLOOM) <SEP> égale <SEP> à <SEP> 245
<tb> 2ème <SEP> opération <SEP> 200 <SEP> kgs <SEP> d <SEP> 200
<tb> 3ème <SEP> opération <SEP> 150 <SEP> kgs <SEP> d <SEP> 145
<tb> 4ème <SEP> opération <SEP> 10 <SEP> kgs <SEP> d <SEP> 90
<tb>
<tb>
<tb>
Total 800 kgs caractéristique moyenne égale à 213
En traitant la même matière première à la manière habituelle jusqu'a. ce jour avec du lait de chaux a la température ordinaire,
il faudrait un traitement préparatoire de 6 mois et un traitement dextraction de la géla- tine par cuisson à partir de la matière amenée à maturation de au moins 24 heures. On obtiendrait ainsi au total 600 kgs de gélatine et celle-ci n'aurait en moyenne qu'une caractéristique de résistance de 150 (Bloom).
EXEMPLE 2
Un bain de traitement conforme à l'invention se compose de 6 mètres cubes d'eau, 1000 kgs de sulfate de magnésium anhydre et 100 kgs d'oxyde de magnésium. Le mode de travail est identique à celui de l'exemple 1.
L'expérience a montré qu'il était rationnel de chauffer la matiè-
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