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PROCEDE DE RECUPERATION DE PROTEINE A PARTIR DE 'MATIERES EN CONTENANT.
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Pour des usages industriels--.là-protéine est ordinairement récupérée de matières en contenant, telles que les graines de soja et d'arachides, par le procédé suivant. Après décortiquage, la matière première est pressée en vue d'en séparer l'huile et les graisses. Elle est ensuite traitée à l'aide d'un solvant,'tel que le benzène ou le benzol,pour extraire les dernières tra- ces d'huile et de graisses. L'huile et les graisses sont éventuellement récu- pérées de la matière première uniquement par extraction au moyen d'un solvant.
Cette;manière de procéder est quelque peu moins coûteuse, l'huile obtenue étant cependant de qualité inférieure. Après l'extraction de l'huile et des graisses, on obtient une masse-constituée essentiellement de fibres et de pro- téines. Cette masse est moulue et subséquemment ou éventuellement simultané- ment mélangée à de l'eau, à laquelle on a ajouté des produits chimiques (li- quide contenant un alcali ou un acide), de manière à obtenir une valeur de pH telle que les protéines soient complètement ou partiellement dissoutes. Le liquide contient encore une quantité plus ou moins grande d'ingrédients non dissous, qui -consistent principalement en fibres et protéines non dissoutes et en autres substances, telles que l'amidon et le sable.
Ces substances non dissoutes sont éliminées par un traitement subséquent, consistât généralement en un filtrage ou un tamisage, combiné avec une séparation centrifuge. Le li- quide filtré et séparé par centrifugation est alors mélangé à des produits chi- miques(liquide contenant un alcali ou un acide), afin de lui conférer une va- leur de pH.telle que la protéine dissoute soit à nouveau précipitée à un de- gré désiré. Le liquide avec la protéine précipitée contient, toutefois, encore quelques substances dissoutes, qui avec le liquide doivent être entièrement ou' partiellement séparées de la protéine par lavage.
A cet effet, le liquide en question est d'abord concentré, par exemple, dans des séparateurs'centrifuges.' La fraction liquide provenant de cette séparation est éliminée du système, car elle contient des substances dissoutes, dont l'enrichissement est indésirable.
La fraction liquide peut alors être traitée séparément pour la récupération de sous-produits. Le concentrat protéinique obtenu lors de la concentration est ensuite soumis au lavage mentionné en premier lieu, qui peut être exécuté dans
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des séparateurs centrifuges agencés pour décharger, de manière continue, la protéine, sous forme d'un concentrat, par des trous ou ajutages prévus dans la paroi du bol des séparateurs. Cette séparation' peut se faire en un ou plusieurs stades, le concentrat provenant d'un stade précédent étant mélangé à du liquide avant d'être séparé dans un stade subséquent. Par le lavage, on obtient un concentrat qui consiste sensiblement en protéine pure.
La présente invention est relative à un procédé de récupération de protéine à partir d'un liquide contenant de la protéine, dans liquel procé- dé une quantité plus ou moins grande de la protéine est dissoute par l'addi- tion d'un solvant, tel qu'un liquide contenant un alcali ou un acide, et dans lequel les substances non dissoutes sont ensuite au moins partiellement séparées, la protéine étant finalement précipitée sous une forme séparable, par l'addition d'un agent de précipitation, tel que l'acide sulfurique.
La particularité essentielle de l'invention réside en ce que le liquide contenant la protéine est, après la précipitation de cette dernière, concentré dans un séparateur centrifuge, en ce que la boue séparée lors de cette concentration est, après addition préalable de liquide, soumise à une nouvelle séparation centrifuge en un ou plusieurs stades pour éliminer, par lavage, les impure- tés dissoutes qui accompagnent ladite boue, et en ce que la fraction liquide déchargée du séparateur dans la première opération de lavage est entièrement ou partiellement réintroduite dans le système, en amont de l'endroit où se fait l'addition de solvant.
Un tel procédé offre certains avantages, notam- ment celui d'une meilleure économie d'eau et d'une teneur accrue en substances solubles dans tout le système, ce qui augmente les possibilités de récupéra- tion de ces substances, avant qu'elles ne soient éliminées du système, pendant la concentration de la protéine.
Selon une variante du procédé suivant l'invention, la fraction liquide déchargée du séparateur, lors du premier lavage, est utilisée, avant d'être recyclée, pour lessiver la boue séparée lors du filtrage du liquide, contenant les protéines dissoutes.
On décrira à présent le procédé suivant l'invention en référence aux dessins ci-annexés, qui illustrent schématiquement quatre installations dif- férentes pour la production de protéine. Dans le schéma de la figure 1, le lavage ou lessivage de la protéine est exécuté en un stade seulement, tandis que dans le schéma de la figure 2, ce lavage s'effectue en deux stades.' A la figure 3, le lavage ou lessivage de la boue de filtrage est exécuté en un sta- de au moyen de liquide provenant de la séparation, tandis qu'à la figure 4 le lavage ou lessivage correspondant est exécuté en deux stades.
Le résidu obte- nu après le pressage et/ou l'extraction de l'huile de la matière première, le- quel résidu est appelé gateau de filtre-presse et contient essentiellement des fibres et des substances protéiniques, est, selon le schéma de la figure 1, amené par un conduit 1 dans un moulin 2 où il est réduit en poudre. La matiè- re moulue est alors .mélangée au liquide dans lequel la protéine doit être dis- soute, ce liquide étant amené dans le conduit d'évacuation du moulin 2 par un conduit 3. Afin d'obtenir une valeur de pH appropriée, généralement de 7, on introduit, en outre, un acide ou un alcali par un conduit 4 dans le système.
L'acide ou l'alcali pourrait également être introduit dans le conduit 3, comme indiqué par la flèche 4a. Le liquide est ensuite soumis, - en vue de l'élimina- tion des substances non dissoutes, à un traitement dans un filtre, un sépara- teur ou un dispositif analogue 5. A cet effet, on emploie, de-préférence., un filtre à rotation continue. Au coursée ce traitement, la majeure partie des impuretés solides sont séparées et déchargées par le conduit d'évacuation 6.
Au liquide clarifié, déchargé par le conduit 7, on ajoute un agent de précipi- tation,par exemple de l'acide sulfurique, par un conduit 8, afin de repréci- piter la protéine de la solution. Le liquide est ensuite concentré dans un séparateur centrifuge 9, dans lequel se sépare en partie une fraction liquide, qui contient la majeure partie des substances encore en dissolution et est déchargée par le conduit d'évacuation 10.
Selon l'invention, l'entièreté ou tout au moins la majeure partie
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de ce liquide est éliminée du système. Dans l'opération de concentration, on obtient ensuite un concentrat de protéine, qui est amené par un conduit 11 dans un autre séparateur 13, où les substances dissoutes qui y sont en- core contenues en sont éliminées par lavage. A cet effet, un liquide, géné- ralement de leau pure, est ajouté au concentrat protéinique par un conduit) 12, avant la dernière séparation. Du séparateur 13, un concentrat protéini- que pur est déchargé par un conduit d'évacuation 14., tandis qu'une fraction liquide, contenant quelques substances en dissolution, est déchargée par un autre conduit d'évacuation 15.
La quantité de ces substances présente dans le liquide est, toutefois, tellement faible que lé liquide peut, selon l'invention, être réintroduit dans le système et utilisé à nouveau pour la dissolution de la protéine. A cet effet, ce liquide est ramené dans le con- duit 3. Lorsqu'on utilise le mode opératoire décrit ci-avant, il est possi- ble d'arriver, dans le séparateur 13, à une concentration tellement élevée que la fraction liquide déchargée par le conduit d'évacuation 15 contient également des quantités plus ou moins grandes de protéine précipitée .incom- plètement séparée, cette protéine étant récupérée par la réintroduction du liquide dans le système.
Il est généralement nécessaire d'ajouter, en plus de la quantité de liquide réintroduite par le conduit 15, une quantité supplé- mentaire de liquide pour dissoudre la protéine. Ce liquide peut être soit de l'eau pure venant de l'extérieur, soit une fraction plus ou moins grande du liquide déchargé du séparateur de concentration 9 par le conduit d'éva- cuation 10 et ramené par le conduit 16 dans le conduit 3, étant donné que ce liquide d'appoint ne forme qu'une faible fraction de la quantité totale de liquide introduite par le conduit 3. Si un lavage très poussé de la pro- téine est requis, il pourrait être nécessaire de ne réintroduire qu'une fai- ble partie de la fraction liquide déchargée du séparateur 13. Le restant de cette fraction est, dans ce cas, évacué par un conduit 17.
Dans l'installation schématisée à la figure 2, le lavage de la protéine est, ainsi qu'on l'a déjà signalé, exécuté en deux stades. Cette installation ne diffère, toutefois, de cette représentéeà la figure 1 que par l'agencement des séparateurs. Dans ce cas, le concentrat déchargé du séparateur 13 par le conduit d'évacuation 14 est, après dilutionà l'aide d'un liquide introduit par un conduit 18 et consistant ordinairement en eau pure, soumis à un nouveau lavage dans un séparateur centrifuge 19, d'où le concentrat protéinique final est déchargé par un conduit d'évacuation 20. -Le liquide déchargé du séparateur 19 est ramené par un conduit '21 et mélangé au concentrat protéinique amené au séparateur 13.
Ainsi, l'alimen- tation en liquide, qui devait par ailleurs se faire par le conduit 12, peut être supprimée. Dans un autre cas, la fraction liquide déchargée du sépara- teur 19 est amenée, par un conduit 22, et mélangée à la fraction liquide venant du séparateur 13. Ceci implique toutefois une moins bonne économie d'eau.
Dans l'installation de la figure 3, on a prévu derrière le fil- tre 5 un séparateur centrifuge 5a, auquel le liquide filtré venant du. filtre 5 est amené par un conduit 7a* On admettra, dans ce cas, que le filtre ne peut consister en une toile textile ou analogue, parce que le liquide contient de fines fibres qui peuvent avoir un effet de colmatage sur le milieu filtrant.
Le filtre doit être constitué, dès lors, d9une toile métallique comportant ordinairement de 80 à 100 mailles par pouce. En raison de l'emploi d'un tel filtre, certaines fines fibres ne sont pas retenues sur ce filtre, mais sont déchargées avec le liquide filtré. Les fines fibres ainsi qu'une certaine quan- tité de liquide sont alors séparées dans la centrifugeuse 5a, d'où elles sont ramenées en amont (c'est-à-dire du côté alimentation) du filtre 5 par un con- duit 4a. Ce mode de séparation est décrit plus en détails dans la demande de brevet suédois n 1250/49. La solution de protéine séparée est déchargée du séparateur 5a par un conduit 7b et additionnée, par un conduit 8, d'un agent de précipitation, consistant par exemple en anhydride sulfureux,
de façon à obtenir une valeur de pH d'environ 5, en sorte que la protéine dissoute dans le liquide est à nouveau précipitée à un degré plus ou moins élevé. La matière précipitée est alors concentrée dans un séparateur 9, qui est, de préférence,
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agencé pour réaliser une décharge continue du concentrat de boue. Après avoir été mélangé à un liquide constitué de préférence par de l'eau pure et ame- né par un conduit 12, le concentrat de boue est envoyé dans le séparateur 13 par un conduit 11 pour y être lavé, ce séparateur 13 étant également agencé, de pré- férence, pour permettre une décharge continue du concentrat de boue. La frac- tion liquide venant du séparateur 9 est évacuée du système par un conduit 10.
Cette fraction liquide contient la majeure partie des substances dissoutes restantes et peut, dès lors, être traitée séparément en vue de la récupération de sous-produits. La protéine finale est déchargée du séparateur 13 par un conduit 14, tandis qu'une fraction liquide essentiellement propre est déchargée par un conduit 15. Après dilution au moyen d'eau pure introduite par un conduit 24, cette fraction liquide est mélangée, par un conduit 23, au concentrat de boue, qui est déchargé du filtre 5, par un conduit 6, dans un appareil d'ex- traction 27, constitué par un filtre, un tamis vibrant, un séparateur ou un dispositif analogue devant être utilisé pour le lessivage du concentrât.
Le liquide ramené dans le système par le conduit 23 est mélangé, par exemple, à de la soude par un conduit 26, de manière à obtenir une valeur de pH de 9.
Ainsi,la fraction liquide déchargée de l'appareil d'extraction 27 a sensiblement la même valeur de pH que le liquide envoyé au filtre 5. Suivant l'invention ce liquide est réintroduit de l'appareil d'extraction 27 dans le système, en é- tant ramené par un conduit 29, dans le conduit 3. Les matières solides séparées dans l'appareil d'extraction 27 sont déchargées du système par un conduit 28.
Dans certaines circonstances, il pourrait être désirable de ne fournir à l'appa- reil d'extraction 27 qu'une partie de la fraction liquide venant du séparateur 13. Le restant de cette fraction est soit ramené en amont (,côté alimentation) du filtre 5 par un conduit 25, soit déchargé du système par un conduit 17.
Dans l'installation selon la figure 4, le lessivage des substances solides venant du filtre 5 se fait en deux stades. Le liquide venant du premier appareil d'extraction 27 est de la manière décrite en référence à la figure 3, ramené à l'amont (côté alimentation) du filtre 5 par un conduit 29. Les sub- stances solides déchargées de l'appareil d'extraction 27 par le conduit 28 sont amenées à l'appareil d'extraction 30 du second stade, qui, comme dans le premier stade, peut consister en un filtre, un tamis vibrant, un séparateur ou un dispositif analogue. La fraction liquide déchargée de l'appareil d'extrac- tion mentionné en dernier lieu est ramenée par un conduit 31 à l'amont (côté alimentation) de l'appareil d'extraction 27 du premier stade, tandis que les substances solides sont déchargées du système par un conduit 32.
La fraction liquide déchargée du séparateur 13 est, dans ce cas, utilisée comme liquide de trempage dans l'appareil d'extraction du second stade et y est donc mélangée au concentrat de boue amené par le conduit 28.
REVENDICATIONS.
1. Procédé de récupération de protéine artificiellement coagulée à partir d'un liquide en contenant, une quantité plus ou moins grande de la protéine étant dissoute par l'addition d'un solvant, tel que par exemple un liquide contenant un alcali ou un acide, et les substances non dissoutes étant ensuite au moins partiellement éliminées, la protéine étant finalement précipi- tée sous forme séparable par l'addition d'un agent de précipitation, tel que l'acide sulfurique, caractérisé en-ce que le liquide contenant la protéine est concentré dans un séparateur centrifuge après la précipitation de la protéine, en ce que la boue provenant de cette séparation est soumise,tout en étant ad- ditionnée de liquide, à une nouvelle séparation centrifuge en un ou plusieurs stades, de façon à éliminer par lavage les impuretés contenues dans cette boue,
et en ce que l'entièreté de la fraction liquide déchargée du séparateur, lors de la première opération de lavage, ou une partie de cette quantité to- tale est réintroduite dans le système en amont de l'endroit où se fait l'addi- tion du solvant.