CA1075124A - Produits gelifiants a base d'agar - Google Patents

Produits gelifiants a base d'agar

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CA1075124A
CA1075124A CA247,170A CA247170A CA1075124A CA 1075124 A CA1075124 A CA 1075124A CA 247170 A CA247170 A CA 247170A CA 1075124 A CA1075124 A CA 1075124A
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agar
carob
galactomannan
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gel
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CA247,170A
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Horst Kragen
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Carbonisation et Charbons Actifs CECA SA
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Carbonisation et Charbons Actifs CECA SA
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    • C12N1/00Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L5/00Compositions of polysaccharides or of their derivatives not provided for in groups C08L1/00 or C08L3/00
    • C08L5/12Agar or agar-agar, i.e. mixture of agarose and agaropectin; Derivatives thereof

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Abstract

La présente invention concerne un milieu de culture à usage bactériologique contenant de l'agar et du galactomannane comme produits gélifiants, ce galactomannane étant présent en quantité suffisante pour la gélification du milieu et jusqu'à une teneur de 40% des produits gélifiants.

Description

~q~7Sl~

Il est connu d'influer sur le comportement technique de certains gels industriels obtenus ~ partir d'algues rouges9 tel que carraghénane ou furcellarane, ou par synthèse microbienne, tel que le xanthane, en y introduisant un galactomannaneO
On sait que les galactomannanes sont des corps polysac-charides qui peuvent 8tre obtenus à partir de graines de légu-mineuses~ telles que : Espina Corona, Tara, Delonix Regia, Caroube, Ceratonis Siliqua, Gleditsia-Triacanthos, etc. Les galactomannanes tirés de ces graines se présentent sous forme dtextraits aqueux ou de ~arine qui peu~ent être utilisés comme épaississants, et aussi pour former des gels en milieu aqueuxO
On a pu établir que ces corps sont composés aux impure-tés près (proteine~, corps gras, hémicellulose, etc.3 excl~lsi-vement de mannose et de galactose ; le pourcentage ds galactose varie entre 10 et 50 % ainsi :
Mannose Galactose Caroube ........................ 80 % 20 %
Tara 0.. O.................... OO 78 ~o 22 ~spina Corona .................. 70 ~ 30 %
Guar ... 0....... O............ .~ 60 % 40 %
Des études ont montré que ces corps pouvaient être représentés par une formule développée constituée d'une cha~ne principalo de D-mannose li~s en ~ ) sur laquelle sont branché~ des D-galactose liés en ~ ~6), la ~ormule étan~
de la forme :

~0 HO
OH
O~H Guar n = 1 cl2 CH2H Caroube n = 3 \~ ~

~ 7~LZgL

L'invention vise pllls particulieremen-t un milieu de culture a usage bac-tériologique contenan-t de l'agar et du galactomannane comme produits gélifiants, ce galactomannane étant présent en quantité suffisante pour la gelification du milieu et jusqu'a une teneur de 40% des produits gélifiants. L'agar est obtenu a partir d'algues rouges.
L'agar est constitué de deux fractions différentes:
- l'agararose, polysaccharide neutre, - l'agaropectine, polysaccharide caractérisé par le groupement sulfate.
Il trouve son application principalemen-t en bacte-riologie a titre de gélifiant des milieux de culture. A cet effet, on incorpore au support des substances nutritives, on stérilise l'ensemble à température élevée, puis apres refroidissement par-tiel on verse le liquide dans une boî-te de Petri stérilisée et l'on ensemence, avant la géliEication, par les micro-organismes a identifier.
Le support bactériologique doi-t présenter les quali-tés suivantes:
- pouvoir gélifiant élevé
- transparence en solution liquide - taux en SO4 minimal - être liquide a 42C (température d'ensemencement) pour perme-ttre une répar-tition uniforme des germes - être solide a 37C (température d'incubation) - être résistant aux attaques bactériennes.
Il s'est révélé que la substitution, selon l'inven-tion, d'une partie de l'agar (ou agar-agar) par du galactoman-nane peut s'effectuer dans des propor-tions pouvan-t aller jus-qu'a 80% et qui, jusqu'a 40%, n'entraînent pas de changement fondamental dans le comportemen-t du gel : température de solu-bilisationl géli~ica-tion, comportement pendant l'incubation, ~ - 3 -~L~751~4 viscosité, mais, qu'en outre, cette substitution procure les avantages essentiels d'une amélioration à epaisseur égale, de la transparence du gel et d'une diminution de la teneur en ions SO4.

Ainsi :
- sous une épaisseur majoree de 25%, le mélange 80/20 agar/extrait de caroube a la meme transparence que l'agar pur, - sous une épaisseur majorée de 50%, le mélange 60/40 agar/extrait de caroube a la meme transparence que l'agar pur.

- 3a -~75~zg~

D'autre part, pour les utilisations en bactériologie, la présence d'ions sulfate dans le gel agar est un inconvénient grave e$, pour cette raison, les fabricants séparaient jusqu'~
présent de manière très onéreuse agarose et agaropectine~
L'adjonction ~ l'agar d'une gomme neutre diminue l&
teneur finale en i~ns S04 contenus dans l'agaropectine~ ce qui permet en conséquence d~utiliser l'agar sous sa forme normale, sans avoir ~ effectuer préalablement la séparation de ladite agaropectlneO
La force du gel complexe obtenu conformément à l'inven tion peut être mesurée au "Bloom-gelometer", le chiffre indiqué
correspond au poids nécessaire pour enfoncer le piston (12,5 mm de diamètre) de 4 mm dans le gelO

Gélifiants Force du gel Agar 1 % 400 g Agar 0,8 ~o ~ 0,2 ~ oarouba 450 g Agaro~e 1 % 670 g Agarose 0,8 ~o + 0,2 % caroube 800 g Enfin, la substitution partielle de l'agar par du galactomannane présente l'avantage d'abaisser le prix de revient du gel dans une forte proportion compte tenu du prix des agars.
Des essais ont montré que les avantages recherchés, ~orce de gel amélioré, meilleure transparence des solutions et des gels, concentration abaissée en charges ioniques~ étaient d'autant plus nettement obtenus qu'il s'agissait d'extraits purifiés de graines, caroube ou similaires, fournissant les galactomannanesO Cependant ces extraits purifiés donnent en solution dans lieau des liquides visqueux s ~ Il doit être compris que dans l'exposé ci-dessous le terme "Extrait de caroube" sera utilis~ par simplification mais que des résultats analogues ou identiques peuve~t ~tre obtenu3 d'extrait~ d'autres plantes fournissant des galacto mannane~, notamment celles énumérées précédemment et en parti-culier les graines de tara et d'Espina corona).

1[77S~

Dans certaines applications de bactériologie, la viscosit~ avant gélification du complcxe Agar + extrait de caroube est genante pour une répartition homogène des bacté-ries pour le~ manipulateurs qui ont l'habitude de traiter l'agar seul; dont les solutions sont peu YisqueusesO
L'invention selon un de ses aspects permet de remédier à ce défaut de haute viscosité tout en conservant les avanta-ges mentionnés ci-dessusO
Il est en effet possible d'obtenir par dépo]ymérisa-tion contrôlée des extraits de caroube dont le degré de poly-mérisation est très variable et qui conduisent à des solutions aqueuses, dont pour une m8me concentration la viscosit~ décroit avec le degré de polymérisationO
Lorsque ces extraits de caroube dépolymérisés ont été
utilisés avec de l'agar pour former des complexes gélifiants~
il a été remarqué que les forces de gel varient selon le degré
de polymérisation de l'extrait de caroube utilisé~ mais sau~
pour les extraits de caroube très dépolymérisés on dépasse néanmoins les performances de l'agar seul tout en conservant les avantages spécifiésO
On entend par caroube dépolymérisée ou farine de caroube dépolymérisée des produits dont le degré de polymérisation est réduit par des procédés physiques~ chimiques ou bioch;miques9 cependant des produits à degré de polymérisation réduit peuvent dans certaines conditions être obtenu~ naturellement (par exem-ple en raison de conditions atmosphériques défectueuses ou une récolte tardiYe).
Les procédés physiques consistent en une dégradation par broyage 9 par ultra-sons ou moyens analogue~.
Les procédés chimiques consistent en des dégradation~
par voie oxydante ou acide, en solution, en suspension ou secO
Les procédés biochimiques sont des dégradations par voie enzymatique qui coupent préférentiellement les liaisons glycosidiques du polysaccharide de la caroubeO
A titre d'exemple on decrira ci-après la dépolymérisa-tion en milieu acide et en suspension dans l'alcool d'un extrait de caroube s ~L~75~Z4~
l'extrait de caroube (100 g) est maintenu en suspension sous agitation dans deux litreQ d'alcool isopropylique ; on porte au re~lux et on acidi~ie par HCl (N) ; on conserve en-suite au re~lux pendant des durées variablesO Ensuite on neu-tralise, on sépare l'extrait de caroube et on le lave avec de l'alcool isopropylique propreO
Tableau des viscosités des solutions à 1 ~ d'extrait de caroube dépolymérisé selon le degré de dépolymérisation~
TABLEAU I

\ Durée de _ ~
~ chauffage O 7 10 15 20 25 30 Cm3 HCl \ en mn ~Normal) ~ .
_ _ ~

8 _ -95~) ._ _ _ _ . _ 125 60-80 Les viscosités mentionnées ici et dans la suite sont expriméeq en centipoise par mesure à 25C ~ 20 t/mn avec un viscosimètre Brook~ield type RVT sur lme solutio~ ~ 1 ~ de caroube entièrement solubilisée par chauffage à 90C.
Exemple 1 : Yiscosité et force de gel des milieux de culture pour des mélanges 80/2Qo On a comparé des solutions d'une part ~ 1,2 % d'agar et d~autre part ~ 1?2 % d'un mélange de 80 ~ d'agar et de 20 ~o d'extrait de'caroube~ Sur ces solutions à des taux dlécrois-sants de polymérisation la viscosité a été mesurée à 43C avant la prise en gelO Ensuite on a mesure la cohésion du gel (force à appliquer ~ UR piston de 1,2 cm de diamètre pour qu'il tra-verse le gel~O

~75~

TABLEAU II

Gels agar-caroube 80/20 à 1,2 %
dans l'eau Caroubes de divers degrés Viscosité ~ Cohéslon du gel de polymérisation utilisee, 43C avant prise exprimee par la viscosite en gel en g 1 %

1170 27,5 465 360 22,5 380 150 2t 360 17,5 290 .
Agar seul a 1,2 ~o 17,5 320 Les courbes correspondantes ont été représent~es à la ~igure 1~
On voit d'après le tableau et la courbe, que même très dépolymé~isé llextrait de caroube substituant à 20 % l~agar~
renforce le gel d'~gar sau~ pour l9extrait de caroube ~ visco-sit~ de 60 à 1 %.
On remarque d'autre part que la viscosité des gel~
avant leur prise en masse n'augmente pas beaucoup tant que l'on utilise de l'extrait de caroube dont la viscosité ne dépasse pas 1000 cps à 1 %0 Les forces de gel étant supérieures avec les melanges agar-caroube, on peut utiliser moins de 1,2 ~ de géli~iantg par exemple dans le cas d'une caroube 900 cps, il suffit d9em ployer 0~9 ~o de complexe gélifiant et dans ce cas on obtient la m~me cohésion ae gel qu'avec l'agar seul à 1,2 % et une viscosité de 22 cpsO
Exemple 2 : ~iscosite et force de gel des milieux de culture pour de~ mélanges 70/300 ~075~2~
TABI.EAU III

Agar-caroube 70/30 ~ 1,2 ~o dans l'eau Extrait de caroube utilisé - Viscosité Viscosité ~ 43C Cohesion du gel ~ 1 % en g _ --I

. 360 37,5 340 17,5 260 _ Les courbes correspondantes ont été représentées à la ~igure 20 On voit que pour avoir à la fois peu de viscosité ~
43C et une bonne ~orce de gel, l'extrai.t de caroube utilisé
doit être dépolymérisé de manière que sa viscosité soib com-prise entre 150 et 350 cpsO
.

Claims (5)

Les réalisations de l'invention, au sujet des-quelles un droit exclusif de propriété ou de privilège est revendiqué, sont définies comme il suit:
1. Milieu de culture à usage bactériologique contenant de l'agar et du galactomannane comme produits géli-fiants, ce galactomannane étant présent en quantité suffisante pour la gélification du milieu et jusqu'a une teneur de 40% des produits gélifiants.
2. Milieu de culture, selon la revendication 1, caractérise en ce que le galactomannane est dépolymerisé de sorte que sa solution à 1% présente une viscosité inférieure à 1000 cps.
3. Milieu de culture, selon la revendication 1, caractérise en ce que le galactomannane est de l'extrait de caroube.
4. Milieu de culture, selon la revendication 1, caractérisé en ce que le galactomannane est de l'extrait de tara.
5. Milieu de culture, selon la revendication 1, caractérisé en ce que le galactomannane est de l'extrait de graines d'Espina Corona.
CA247,170A 1975-03-04 1976-03-03 Produits gelifiants a base d'agar Expired CA1075124A (fr)

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EP0355908B1 (fr) * 1988-08-17 1996-12-18 Unilever N.V. Composition à base d'un liquide comprenant un polysaccharide gélifiable pouvant former und gel réversible et méthode pour préparer une telle composition
MA25458A1 (fr) * 2001-11-01 2002-07-01 Gelex Effet de synergie entre l'agar de faible force de gel et les farines de galctomannanes, et procede de production d'une telle composition.

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CH611930A5 (fr) 1979-06-29
DE2608387A1 (de) 1976-09-16
ES445739A1 (es) 1977-06-01
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US4052264A (en) 1977-10-04
GB1498563A (en) 1978-01-18

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