CA1114224A

CA1114224A - Procede et produit pour la conservation et la valorisation de vegetaux en vert et de sous-produits humides des industries agro-alimentaires

Info

Publication number: CA1114224A
Application number: CA284,960A
Authority: CA
Inventors: Louis Ostre
Original assignee: Ceva SA
Current assignee: Ceva SA
Priority date: 1976-08-17
Filing date: 1977-08-16
Publication date: 1981-12-15
Also published as: HU178501B; DE2736880A1; PL200294A1; CH625400A5; GR63638B; JPS5327574A; DD132102A5; TR20768A; PT66919A; NL7709111A; PT66919B; RO76147A; DK363477A; ATA592277A; IT1109471B; BE857795A; AT355410B; AU2793277A; SE7709244L; IL52740A0

Abstract

Des végétaux sont conservés en silo, en milieu acide(lactique), provenant d'une dégradation importante des amidons, glucides complexes et glucides fermentescibles. Pour cela, au moment de l'ensilage ils sont additionnés d'un mélange constitué par des bactéries capables de dégrader les glucides complexes en sucres fermentescibles, de bactéries capables de provoquer la fermentation lactique à ?artir de sucres fermentescibles, et d'enzymes à action complémentaire capables de dégrader les glucides complexes en sucres fermentescibles utilisables par les bactéries. Le mélange des enzymes suivantes : amylases d'origine fongique, amylases d'origine bactérienne, amyloglucosidase, hémicellulase, est particulièrement décrit.

Description

L'invention concerne la conservation et la valorisation de végétaux frais, afin de permettre leur consommation sous une forme appétente au fur et à mesure des besoins, ultérieurement à ;
leur date de récolte , elle concerne particulièrement un nouveau pxocédé de conservation par ensilage des végétaux, utilisant un ~
mélange de souches bactériennes définies et d'enzymes spécifiques, ~ !
sur supports appropriés ; elle concerne également les produits et les moyens nécessaires pour la réalisation du procédé. -- L'invention s'applique également à des sous-produits humides des industries agro-alimentaires.
Le problème de la conservation des végétaux, en parti- ~ -culier des fourrages pour l'alimentation du bétail s'est posé de tout temps, puisqu'il concerne essentiellement la conservation du fourrage récolté au cours des mois de production, qui doit être consommé tout au long de l'année. L'homme cherche à nourrir son bétail avec des aliments ayant gardé leurs qualités organo-leptiques, donc avec des aliments frais et appétents, et cela pendant toute l'année, autant que possible à des prix de revient modestes. -Toutes les actions de conservation des végétaux ont pour but de bloquer ou de détruire des proliférations inter.l~esti-ves de microorganismes se trouvant normalement à la surface de ces végétaux ; ces proliférations permettent l'élaboration d'en-zymes d'origine bac-térienne, en particulier gazogènes, putréfi-antes et alcalinisantes, aboutissant à la putréfaction du végétal, le rendant inappétent, voire toxique pour l`animal auquel il est ;
destinc, et par conséquent impropre à la conso~unation animale~.
Ainsi connaît-on déjà les traitements par la chaleur, le froid ou la dessination, mais ces traitements sont chers.
L'ensilage est un des procédés qui permet de conserver les végétaux sous une forme humide et appétente, ~ un prix de revient faible; cependant la réalisation de cette technique ;

2~9L -présente un certain nombre de difficultés que la présente invention contribue à résoudre. L'ensilage repose sur le principe de la conservation de végétaux frais pendant une période plus ou moins longue, dans une enceinte close et étanche, en milieu acide, dans le but d'empêcher le développement des germes putréfiants, alcalinisants et gazogènes, ces germes ne se développant pas en milieu acide. La réalisation d'un bon ~
ensilage est difficile, et elle se heurte à de nombreux obstacles, ' les principaux étant la formation de produits de ~ermentation dangereux pour la santé des animaux.
,~ , Pour une meilleure compréhension des pratiques de base d'une bonne conservation, on décrit schématiquement, ci-après les différentes phases qui se déroulent à la suite de la récolte des végétaux, puis dans le silo. Dès que le fourrage est coupé, les enzymes de la plante agissent sur les glucides et les protéines, Ces glucides sont transformés rapidement et complètement en d'autres sucres qui servent de principales sources d'énergie des microorganismes. Une partie des protéines est transformée plus lentement jusqu'au stade d'acides aminés , cette transormation 51 arrête lorsque le pH descend en dessous de 4,5.
La plante continue à respirer après sa mise en silo, tant que l'air emprisonné dans la masse du fourrage contient de l'oxygène :
cette respiration produit du gaz cargonique et de l'eau, ce qui entraîne une diminution des sucres nécessaires au développement ultérieur des bactéries lactiques. Il convient donc de réduire ces effets par la fermeture rapide et étanche du silo. Les microorganismes, situés à la surface de la plante verte, se développent dans le silo, en utilisant comme matière nutritive le suc des cellules végétales, libéré dès que les cellules meurent par manque d'oxygène. Dans les premières heures qui suivent la ~` mise en silo, ce sont des bactéries qui ont besoin d'oxygène qui se développent : elles concourent à la dégradation des . ' .

2~4 protéines , il est donc importan-t d'empêcher la prolifération des fermes par une ferme-ture rapide du silo. Il se développe alors des microorganismes qui sont à la fois aérobies et anaérobies.
Ces microorganismes transforment les sucres de la plante en acide acétique principalement, al'cool, acide lactique et gaz carbonique, acidifiant ainsi le milieu. Il cessent de vivre dès que le pH du milieu tombe en dessous de 5,5. Il n'y a pas intérêt à ce que ces bactéries se développent. Les bactéries lactiques agissent alors lorsque le milieu est anaéroble, elles produisent, à partir des sucres solubles disponibles, de l'acide lactique si elles sont du type homofermen-taire, et un peu d'alcool et d'acide acétique si elles sont du type hétérofermen-taire . Ces bactéries se développent s'il y a suffisamment de sucres à leur disposition, l'ensilage s'acidifie ainsi rapide-ment, pour atteindre un pH inférieur ou égal à ~. Il est alors ; stabilisé, à condition que l'air ne pénètre pas dans le silo, car à ces faibles pH et en présence d'air il peut encore y avoir développement de moisissures. Si la prolifération des bactéries ' lactiques est insuffisante, le p~I ne descend pas assez rapidement à 4, et les bactéries butyriques, anaérobies peuven-t de dévelop-per, ces bactéries a-ttaquent ies sucres résiduels et les transfor-ment en acides butyrique et acé-tique en gaz carbonique et en hydrogène. Elles attaquent également l'acide lactique, pour former :
les mêmes dérivés, en outre, ces bactéries s'attaquent aux protéines qu'elles dégradent jusqu'au stade d'ammoniaque ou qu'elles transforment en amines, Elles sont les principaux responsables des 6checs d'ensilage.
Pour remédier à cette insuffisance d'acidité, en parti-culier dans le cas des végétaux pauvres en glucides fermentesci-bles, il est connu d'effectuer une acidification chimique par ' addition d'acides divers, en solution, et de bas prix : l'acide '~ formique est le plus utilisé, ainsi qu'un mélange d'acide : :

.~'', ~ 4~Zg sulfurique avec du formaldéhyde. Mais la manipula-tion des acides n'est pas sans danger pour l'homme et le matériel. Cette addi-tion d'acide s'accompagne d'une formation de jus d'ensilage par plasmolyse, c'est-à-dire passage direct de l'eau cellulaire vers le milieu extérieur. Ces jus, contenant de fortes quantités de substances nutritives, éminemment fermentescibles, telles que glucides solubles, acides amines et vitamines du groupe B, 1. ~
s'écoulent à l'extérieur et constituent une perte sensible de matière sèche, perte pouvant aller jusqu'à 3 à 4 % de la masse ensilée. D'autre part, la putréfaction de ces jus est très nauséabonde et constitue un facteur de pollution grave, reproché
aux ensilages. L'utilisation d'acide et de formol réduit l'appétence du produit ensilé. D'au-tre part, la répar-tition de l'acide au sein des végétaux n'est en géréral pas faite de façon homogène, ce qui est fréquent, compte tenu de la difficulté
de mélange : les parties du silo qui n'auraient pas reçu une quan-tité suffisante d'acide se conservent mal.
Il est également connu d'effectuer une acidification biologique par addition de bactéries très glucidolytiques dont la multiplication a pour conséquence une utilisation partielle des glucides végétaux et l'acidification progressive du milieu avec formation d'acide lactique. Cependant, cette acidification biologique, simple dans son principe, est parfois difficile dans sa réalisation. En effet de nombreux obstacles s'opposen-t à la réalisation d'un bon ensilage : choix de souches, rapidité de leur culture, antagonismes bactériens aboutissant à leur neutralisation reciproque, croissance dc bacteries indesirables, apportées par les végétaux. Les bactéries proposées par l'art antérieur sont presque toujours celles de l'industrie laitière, qui ne se développent pas à la ternpérature ordinaire, dans un milieu exem.pt de lait ou de sous-produits du lait, comme décrit dans le brevet franc~ais 1 534 166 , l'ensemencemen-t direct de ' ', ., .

- . : ~ , , .,... : . ~ , .. "

bactéries lactiques dans l'ensilage ne peut e-tre réussi que dans le respect des conditions complexes des séries de réactions physiques et chimiques décrites précédemment, et en fonction des conditions du milieu, essentiellement pH, température, présence d'oxygène. De plus, ces bactéries utilisent essentiellement le lactose, rarement le maltose , et jamais d'amidon ou la cellulose.
On a décrit également des procédés, dans lesquels on ajoute dans le silo une matière première riche en glucides, par exemple des mélasses, des pulpes de betteraves déshydratées dans le but de fournir des glucides aux bactéries lactiques. Les ré-sultats obtenus sont irréguliers, car les glucides apportés, par-ticulièrement saccharose, sont relativement peu utilisés par les bactéries lactiques naturelles. Cet apport n'a pas d'influence sur les sélections bactériennes et agit davantage par une augmen- , tation de la teneur en matière sèche, qui est un facteur favori-sant la croissance des bactéries butyriques. L'incorporation de ces substances est difficile, voire impossible si on ne dispose pas d'une installation particulièrement adaptée. Les pulpes déshydratées sont très couteuses pour un apport nutritionnel fai-ble. Un tel procédé est décrit dans le brevet allemand 1 492 903 , il consiste ~ ajouter, dans le milieu à ensiler, un mélange d'orge et de malt. Ce procédé dépend étroitement des propriétés diastasiques du malt qui sont variables et difficiles à contrôler par l'utilisateur. D'autre part, cette action est lente à la température ordinaire, et les quantités nécessaires dlorge, source d'amidon, sont grandes, et leur incorporation dans le milieu d'cnsilagc cst tr~s coûtcusc ct difficilc ~ r~aliscr. I,c rcndc-ment de transformation de l'amidon en acide lactique final est ,.
faible et la reaction s'établit très lentement.
Ainsi, dans les techniques d'ensilage connues actuelle-ment,seuls les sucres solubles, contenus dans les végétaux, sont utilisés à la production d'acide lactique. Lorsqu'on a affaire ;~

à des végétà.u.x.pauvres en glu.cid.es, notamment ce~.x du type légumineuses~ llensi.lage est pratiquement impossibLe à réaliser : dans ae bonnes conditions ; ~es bactéries lactiques n'ayant pas suffisamment d'élément nutriti pour se multiplier, le milieu est insuffisamment acidifié, et des produits toxiques se développent rapidement rendant le fourrage impropre à la consommation.
Le nouveau procédé suivant l'invention permet d'obte nir une fermentation lactique au détriment d'autres réactions 1~ biologiques indésirables, en créant les conditions indispen-sables à cette fermentation, c'est-à-dire, mise à la disposi-tion des bactéries lactiques d'éléments nutritifs dont elles ont besoin pour leur croissance, sans apport d'éléments exté-rieurs, et destruction des bactéries indésirables. Ce procédé
s'applique à la conservation à l'état frais, de toutes sortes d'espèces végétales, aussi variées et difficiles à traiter que, par exemple, le chou, la luzerne ou la betterave.
La présente invention apporte un perfectionnement à
.. la stabilisation de végétaux par acidification, qui non seule-ment s'applique à tous les végétaux utilisables, mais - de plus - augmente leur valeur nutritive. Le procédé suivant l'invention permet d'ailleurs d'enrayer complètement toute fermentation butyrique, prolonge la durée possible de conser-vation qu'il rend pratiquement indépendante de la température, et améliore, dans une forte proportion, l'utilisation de l'a-zote végétal par les animaux.
Le nouveau procédé, suivant l'invention, consiste en l'adjonction au fourrage ou autre végétal à ensiler d'un ; mélange comprenant (a) des bactéries déposées sur un support et capables de provoquer la fermentation lactique~ (b) un fac-teur de dégradation de glucides supérieurs en sucres fermen-tescibles utilisables par les bactéries lactiques, ledit ~ ! ~.i 3L4ZZ4 acteu.r de degradation consistant en des bactéries de type Bacilles Gram ~ capables de provoquer la fermentation de l'a-midon mais non celle du maltose et tc) au moins une enzyme ayant une action complémentaire vis-à-vis de la dégradation des glucides supérieurs~
Ainsi~ conformément à l'invention, des glucides supé-rleurs, notamment.cellulose, pentosane, amidon, etc., présents ~!
dans le végétal à stocker, sont transformés en sucres pour être mis à.la disposition des bactéries opérant la fermentation lac-. 10 tique ; celle-ci ne peut donc pas être insuffisante et elle ne diminue pas la teneur en sucres fermentescibles du végétal.
Plus particulièrement l'adjuvant des végétaux ou du fourrage, suivant l'invention, comprend au moins une souche mlcrobienne capable de dégrader l'amison en maltose, au moins une seconde souche microbienne, transformant le maltose en acide lactique et au moins une enzyme ayant une action complémentaire en ce qui regarde la dégradation des glucides supérieurs.
Ainsi, contrairement à l'art antérieur, la présente invention permet de mettre toujours à la disposition des micro-, organismes, prod~cteurs d'acide lactique, des quantités de sucre fermentescible suffisantes pour cette production lactique ;
quelle que soit l'espèce végétale traitée, on arrive ainsi.à
avoir assez de maltose pour que la formation d'acide lactique puisse avoir lieu jusqu'à un pH inférieur à 4,5. Cette forma-tion est accélérée lorsqu'on ajoute des enzymes pour dégrader les glucides supérieurs.
. Dans le procédé selon l'invention, le fourrage est ; additionné d'une ou de plusieurs enzymes à action complémentaire susceptibles de scinder des glucides, notamment la cellulose, les amidons, les pentosanes, .
etc., en sucres fermentencibles , en particulier l'hémi-cellulase et les amylases, l'amyloglucosidase sont fort utiles à ce point de vue pour assurer la formation de maltose, nécessaire à la produc tion de l'acide lactique par les bactéries. On entend par hemi-cellulase un complexe hemicellolytique d'origine fongique à
action enzymatique saccharifiante du type galactomanase, pectina-se, béta-glucanase, xylanase et cellulase. Elle agit sur les cons-tituants glucidiques des mernbranes cellulaires et les dextrines dans des zones de pH comprises entre 5,5 et 2. Les amylases sont de ~.~lusieurs types et origines. Les ~- et ~- amylases d'origine fongine hydrolysent les liaisons ~ (1-4) des amidons en produisant principalement du maltose, mais également des trioses et des dextrines limit.es (polymères contenant de 5 à 8 molécules d'oses), les liaisons ~ 91-6) n'étant pas scindées par cette amylase. .
Cette amylase agit sur l'amidon des grains d'amidon éclaté ;
en effet la périphérie du grain d'amidon est formée d'une mernbrane constituée de pentosanes et de glucides supérieurs non attaqués par l'amylase ~ ou ~ . De plus, elle agit dans un domaine de pH
compris entre 4 et 6,4. Son action s'arrête donc lorsque le pH
du silo descend au-dessous de la valeur 4.
Pour compléter l'action hydrolysante de cette amylase .
.; fongiquelil a été rajouté dans la préparation destinée à la conservation des végétaux, et ce point fait partie de l'invention, un amylase d'origine bactérienne. Cette enzyme agit sur les ~ :
~ arnidons liquc'~fies par l'action des prC~cC~dontes amylases e-t pro-. duit essentiellement du maltose. Cette enzyme agit dans un domai- . ne de pH compris entre 5 et 8.
Afin de scinder les liaisons 1-6, non a-ttaquées par .
;1 les précédentes enzymes, une troisième enzyme amylolytique, objet de l'invention, a été rajoutée dans le produit d'ensilage. Il - 8 - ~
:~ :

z~

s'agit de l'amyloglucosidase qui es-t un complexe enzymatique saccharifiant, catalyseur d'hydrolyse des liaison ~ (1-4) et ; surtout ~ (1-6) des chaines finales de l'amidon, produisant essentiellement du d-glucose à partir des dextrines limites.
Cette anylase agit à un pH compris entre 3 et 6,8.
Ces enzymes présentées sous formes de mélange ont - ainsi une action complémentaire de par leur activité sur les glucides des plus complexes jusqu'aux plus simples, dans des zones de pH qui pourraient aller de 7 à 2 , les maxima d'ac-tivité
pour chaque enzyme se relaient au fur et à mesure de l'abaisse-ment du pH lequel ne descend pas au-dessous de 3,5 dans le silo, et dans des intervalles de température variant de 10 à 30C, compatibles avec les conditons du silo.
Grâce à l'invention, l'aide lac-tique est produi-t au détriment des glucides supérieurs, au lieu des sucres inférieurs de grande valeur nutritive. Cette transformation des glucides complexes en sucres assimilables et fermentescibles augmente la valeur nutritive du végétal ensilé , elle permet de meilleu-res performances zootechniques, par l'utilisation directe de ces derniers sucres, ou du moins par l'activation des bactéries du rumen, auxquelles ceux-ci apportent un supplément d'énergie.
Les souches de bactéries, utilisées suivant l'inven-tion, présentent les carac-téristiques communes suivantes : elles sont toutes susceptibles de faire fermenter le glucose~le réactif.
~ VP (Vôges-Proskauer) et l'oxydase, alors qu'elles sont - sans action sur l'inositol, le sorbitol, le citrate, l'urée et ne~ produisent pas d'II2S.
Bien qu'il soit possible d'utiliser des ensembles choi-sis parrni de nombreux micro-organismes connus, en appliquant le principe de l'invention énoncé plus hau-t, des résultats particu-lièrement favorables sont obtenus avec certaines bactéries, - Gram+, notamment des cocci et des bacilles. Le tableau ci-après ..

2~4 donne les caractéristiques de telles bactéries.
TABLEAU I
Cocci _ram + Bacilles Gram +
1 2 3 ~ 5 6 7 Glucose + + + + + + + .
Mannitol - + + ~ + + +
Inositol - ~ ~ ~ ~ ~ ~
Sorbitol - - - - - - -Rhamnose - + -t - + + +
Saccharose + ~ + ~ + + +
~ Mélibiose - + + - + - - .~
- Amygdaline -~ + -t - + + + ` ;
Arabinose - + + - -t + +
Maltose ~ -t + - +
Amidon ~ ~ ~ ~ + +
' Gélatine - - - - +
! Catalase - - - - + -t + ::~
O N P G (B galactosidase) - + - - + + +
A D E (arginine dihydrolase) - - -t - _ _ +
L D C (lysine décarboxylase) . .': ! ~
T D A (tryptophane désaminase) - - - - - - -`i, Citrate ':, H2S _ _ _ _ _ _ _ ..
' Urée -~~ Indole .~ VP (Vôges Proskauer) + + + + + + + .
-~ Nitrates ~ - - - + -t +
Oxydase + -t + + -t + +
! On peut voir d'après les caractéristiques du tableau précédent que les deux types de bactéries employées exercent des actions complémentaires. Ainsi les coques (n 1 ~ 3) font fermen-- ter la plupart des glucides simples et surtout les g:lucose, sac-- . .. ...

charose et maltose. Elles prolifèrent donc abondamment tant .;
.: ~ue ces sucres sont présents d.ans lè fou:rrage : cela se traduit par la ormation d.'acide lacti~ue et une baisee rapide du pH
vers 4,5, donc par un arrêt complet de la fermentation butyri-que~ Cependant, cette prolié.ration des cocci aboutirait à
une forte baisse de la quantité de sucres simples sus-indiqués ;
par contre, l'amidon, présent dans le végétal, resterait inu-tilisé, en raison de l'inaptitude de ces coques à l'attaquer :
mais alors intervient la prolifération des bacilles (No 5 & 7 ) qui scindent l'amidon en sucres assimilables par les autres bactéries du même groupe (No 4 et 6).
Les bactéries, utilisables dans le procédé suivant l'invention, peuvent être cultivées à la manière classique sur gélose avec un milieu nutritif comprenant des farines de céréa-les. Elles sont telles que par exemple ~treptococcus lactisl Lactob.acillus plantarum, Leuconostoc mesentéroides (Betacoccus) etc...
Les bactéries recueillies: après cette culture sont:
- des bactéries introduites ~lactiques)et ` 20 - des bactéries Gram + qui fermentent l'amidon, mais ne fermelltent pas le maltose.
Les quantités de mélange sur support des bactéries : en question, employées par tonne de forrage haché, sont d'environ 10 à 15 kg, ce mélange sec renfermant une quantité
de l'ordre de 100 000 à 1 million de cocci et 100 000 à 1 million de bacillus/g. Au moment où le pH d'environ 3,~ à 4,2 est atteint dans la matière ensilée, ensemencée avec ces bac-téries, le nombre de germes vivants, par gramme de matière, est de l'ordre de 109. .
Des essais ont été effectués dans des silos de 4m3 de capacité sur du dactyle Lucifer récolté en juin, en début d'épiaison. Ce fourrage était haché finement et soumis au a !j - 11 -~ 4Z24 stockage dans trois conditions diférentes :
A) sans aucun traitement ;
B) traité avec 3 litres d'acide formique/m3, à la manière connue et,' ~~~ ~~ ~

.. . . ..

. ~
;
.

., ~' , ' . , ' ' ' ' , - . ~ , ~ . . . , _ .

.42~4 C) additionné de 7 kg de la culture de 7 bactéries sur support, dont les caractéristiques sont indiquées plus haut (Nl à 7). .
Après 90 à 120 jours, l'analyse des trois ensilages conduit aux résultats ci-après ~Tableau II).
On peut voir que c'est le traitement suivant l'inven- .:
tion qui conduit au pH le pius bas et à la teneur en acide ~ :
lactique la plus forte , il présente l'avantage de ne donner lieu ni à ' ;.
TABLEAU II
. ..
i ~ N I Acides organiques et alcools , ::
H ! du solu- g/kg MS
., P o/oN~uH3 ybOldU Lac-' Acé- Pro-' Buty- Al-N Tot. N Tot~ que que niPque que cools A Non _ .~ traité 4,34 14,1 49,8 77,6 29,1 2,5 0 7,8 ~.i B traite- ~:
,, fmonrmi- ' . que 4,05 7,7 42,7 69,9 25,3 0,8 0 6,7 . C traité
.. suivant . .
l'inv. 4,02 7~7 48,1 95,0 14,7 0 0 11,0 la formation de l'acide propionique, ni à celle de l'acide butyrique et seulement à environ la moitié de l'acide acétique qui se forme dans les autres procédés.
La digestibilité et l'ingestibilité de ces ensilages ont été mesurées sur des moutons , on a trouvé après traitement à l'acide formique 0,68 UF/kg, tandis que le traitemenL suivant l'invention conduit à 0,74 UE'/kg.
Le bilan de l'azote sur animaux en croissance conduit également à des résultats montrant llintérêt du traitement sui-vant l'invention, comme on peut le voir au tableau III.

4Z2~
.~ - .' :

TABLE~U III
, , N N FécalN urinaire N retenu ingéré ¦% N % N % N
g/j g/j lin-g/i in- 9/~ in-¦géré géré géré

A : non _ ~ _ _ traité20,3 7,45 36,8 12,70 62,7 0,12 0,6 B : traite-ment formi-que 18,7 7,16 38,3 10,50 56.4 1,02 5,5 C : traité
suivant ;
;l l'inv._ ___ _ 6,28 37,7 a,24 49,5 2,14 12,8 .-,;,. `~ .
Ainsi l'azote retenu est plus que double de celui que l'on obtient après le traitement formique.
Pour préparer une composition comprenant à la fois ;
, des bactéries et des enzymes, on peut effectuer un mélange des ~-`ll bactéries nécessaires, déposées sur support comme indiqué Ci-i dessus, avec le mélange des enzymes préconisées. Une forme ~;
'J`,, préférée de l'invention consiste à ajouter ces enzymes déposées elles-mêmes sur un support de céréales (blé, orge, orge germé) pris de préférence sous forme finement broyée , l'amidon contenu :.,, : :
dans le support s'ajoute ainsi à l'amidon et aux glucides conte-nus dans les végétaux ; il est dégradé en sucres fermentescibles ;
augmentant ainsi la valeur nutritive de l'ensilage. `~
La composition du mélange bactéries supportées, et de mélange d'enzymes déposées ou non sur support de céréales peut comporter despro-ortions différentes de chacun des consti-tuants.
Ce mélange sec renferme une quantité de l'ordre de 100,000 à 1 million de cocci et 100.000 à 1 million de bacilles/g. ~
Les quantités d'hémicellulase, d'amylases et d'amylo- i ;

glucosidase peuvent être variables , elles sont calculées en ; ~ fonction de la nature du fouFrage à traiter. Mais ces proportions 4Z24 ~

sont en général comprises entre 0,05 à 0,20 % en poids, du végétal ensilé soit environ 35,000 U.I/g d'hémicellulase, entre 0,05 à 0,20 %, soit 250 unités/g d'amylase bactérienne,; entre 0/10 à 0,20 %, soit 50,000 unités PS 50/g d'amylase fongique et -entre 0,10 et 0,70 %, soit 200 unités AG/~ d'amyloglucosidase.
~ orsque les enzymes sont déposées sur support de céréales selon la forme préférée de l'invention, le produit à
incorporter dans l'ensilage peut contenir 1 kg d'enzymes pour 9 kg de support environ.
Les quantités employées de bactéries et enzymes .;., . : . ~
supportées sont d'environ 10 à 15 kg par tonne de fourrage.
Des essais préliminaires à l'introduction du mélange ~ ~;
bactéries enzymes supportées dans le silo ont été effectués afin de montrer l'action de chacune des enzymes sur l'amldon cru.
On mélange à 1.000 g de farine d'orge broyée au marteau, -, 1'enzyme étudiée (le pourcentage étant indiqué dans les tableaux ;l ` IV et V) et 100 mg de Zisasan comme antibiotique. On ajoute alors ~;
100 g d'eau douce (22 T.~.) à température ambiante : on obtient une pâte relativement consistante.
Après 72 heures (pour les essais de la première série) et 56 heures ~pour les essais- de la deuxième série) à température ambiante, la pâte (qui au départ a un pH de 5,3) est dispersée dans l'eau distillée et le volume est complété à 500 ml. On filtre cette dispersion, et on effectue sur les filtrats les dosages des ~ucres réducteurs, ainsi que le dosage du glucose.
Au cours de ces essais, il se produit une modification physique de la pâte qui devient très fluide avec l'amyloglucosida-se, fluide avec l'~-amylase bactérienne et est peu modifiée par rapport au témoin avec l'amylase fongique~

* Marque de commerce ..,.,,..,~

... . . . . ..

4Z2~
`

TABLEAU IV

_. 1 Serle d'essais : 72 heures % . _ % Sucres ~/O :
enzyme en fin réducteurs glucose _ d'essai en glucose vrai Témoin _5,40 8,6 4,3 - Amylase fongique 24,55 12,6 7,1 . Amylase bactérienne 15,30 16,7 6,5 .Amylase bactérienne ) 1- 4,60 19,2 10,8 :~
~' 10 ~ Amylase fongique ) Amyloglucosidase 1 29,3 TABLEAU V
,, _ ':
2 Série d'essa: s : 56 heu~ es .

.' % pH % Sucres i . enzyme en fin réducteurs glucose ::.
, d'essai en glucosevrai :~
.. ,, __ '`-'`
Témoin _ 5,30 8,4 .4,3 ~

Amylase fongique 0,2 5,30 10,0 5,2 :`-Amylase bactérienne O,1 5,35 14,1 6,2 Amyloglucoq.idase 0,1 5,25 18,8 12,8 Amylases bact. et fong) .
-~ hémicellulase ) 0,1 5,25 21,35 19,49 + Amyloglucosidase ) _ _ _ _ _Ces tableaux permettent de comparer l'activité
propre de chaque enzyme sur les amidons crus, le rôle complé-mentaire et l'action synergétique du mélange des quatre enzymes, :~
on voit également que les rendements en sucres réducteurs et glucose vrai ~ont supérieurs avec l'amyloglucosidase puisque celle-ci est capable de scinder les liaisons a(l-6).
Des essais ont été effectués sur du chou, la culture des bactéries ajoutées étant accompagnée d'une faib:Le addition .~ ~ , .... ...

22~

d'~- et ~- amylase d'origine fongique et d'hemicellulase. Dans ces conditions, on à constaté une diminution marquée de la ` teneur en cellulose brute dans l'ensilage traité suivant l'invention, comme on peut le voir au tableau TABLEAU VI
,;..
j non Traitement Traité sui-traité ~ormique vant l'in-vention Eau 92,67 88,22 91,26 L0 Matière minérales , 1,37 1,19 1,44 '-, Protéines brutes 2,07 2,80 1,94 Cellulose brute 1,72 1,66 1,02 Azote ammoniacal 0,095 0,074 0,055 Rapport NH3/N 28,8 16,5 17,7 Acide Lactique 0,06 0,08 1,74 Acide butyrique 0,02 0,007 néant Acide propionique 0,09 0,06 néant Acide acétique 0,21 0,50 0,23 pH 5,30 4,55 3,95 ;~
; Des essais ont été effectués dans des silos de 4 m3 de capacité sur de la luzerne récoltée en juin. Ce fourrage était haché finement et soumis au stockage dans les deux conditions suivantes :
A) traité avec 3 litres d'acide formique/m3, à la manière connue B) additlonné de 7 kg d'un mélange constitué des 7 bactéries sur support dont les caractéristiques son-t décrites ci-dessus, et des enzymes suivantes (amylases d'origine fongique, amylases d'origine bactérienne, amyloglucosidase, hemicellulase) déposées sur un support dlordre finement broyé, dans les propor-tions indiquées précédemment.

~ L4224 Après 90 à 120 jours l'analyse des 2 ensilages conduit aux résultats ci-après (tableau VII).
On peut voir que c'est le traitement suivant l'inven- `
tion qui conduit au pH le plus bas et à la teneur en acide lactique ;
~, la plus forte , il présente l'avantage de ne donner lieu ni à la formation d'acide propionique, ni à celle de l'acide buryrique.
TABLEAU VII

; Silo traité avec Silo traité
Acide formique suivant l'invention ,, 10 . . _ . "~
Matière sèche % 23,70 24,08 pH 4,20 3,80 NXH3/N total 8,02 6,67 ;
N Total ! 6,36 6,30 N Ammoniacal O,51 ` O,42 Acide acétique 6,08 5,92 Acide propionlquetraces traces Acide butyrique1,62 traces Acide lactique18,60 25,50 Le tableau VIII, qui suit, indique les caractéristiques de deux groupes de bactéries Gram ~, Bacilli B8 à B14 et Strep-tocoques S4 à S7, convenant à la réalisation de l'invention.
Ces bactéries ont été isolées d'une farine d'orge par la méthode * ::
sur Gélose UF en tubes longs et étroits avec isolement par épuisement, ainsi que par la méthode de l'anaérobiose en boite de Pétri, sur gélose. (voir tableau VIII page lg).

Les absilles B8 et B9 sont des Lactobacillus plantarum, B10 et Bll sont des bacilles longs, B12 très longs, alors que les B13 et B14 sont des bacilles trapus. Le streptocoque S4 est un coque spécial, différent des autres , S5 est le Streptocoque i !
lactique, tandis que les S6 et S7, aux réactions biochimiques * Marque de commerce ~ 17 -z4 ~:
identiques, se présentent tous deux en très fines colonies, mais difféerent l'un de l'autre en ce que le Strep-to S6 appara~t au gram sous la forme de chaines courtes, tandis que S7 forme de petits amas de grosses coques.
Par culture de ces souches on obtient les produits, sui-vant l'invention, à mélanger au fourrage au moment de la mise - en silo. Bien que la culture puisse être effectuée à la manière connue en soi, il est préférable de la conduire de la façon suivante.
Pour les Bacillus, milieu peu tam~onné, pH 6 à 7,5 ,;.

`2Z41 ~ ~
:` :
`-:
TABLEAU VIII
"
Bacillus Streptocoques Glucose B8 B9 B10 Bll B12 B13 B14 S4 S5 S6 S7 Glucose + + + + + ++ ~ + + +
Mannitol - - + + + ++ + + _ _ inositol - - - - - - - ~
sorbitol - - - - - - - + ~ _ _ rhamnose - - + + ~~ + +
s~ccharose - - + + + + + + ~ + -~
melibiose - - + + - + ~ + + ~ ~
amygdaline - - + ~ + ++ ~ ~ + ~ : .
arabinose - - + -~ + + + + +
_ , gé.latine - - + -~ - - - _ catalase - - - + + + + -~ _ _ _ C N P G - - -~ + + -~+ _ -~ - -A D H - - - - - ++ + _ - - :
L D C - - - - - - - _ ul ~
~ 0 D C - - - - - - - _ - 20 ~ T D A _ _ _ _ _ - - :
~' citrate - - - - - - - _ H S _ _ _ _ _ __ _ ~ 2 0 urée - - - - - - - _ ~ indole - - - - - - - _ _ _ _ :
: V.. P. + + + + + f + +, + +
nitrates - - + -~ -~ + +
oxydase + + + + -~ ++ + + + +
assez riche en protéines, par exemple, en g/l. :
.extrait aminé de levure de bière : 10 30. peptone pancréatique ou caséine : 1,25 peptone Chapoteaut : 10 glucose : 4 * Marque de commerce L~ - 19 _ . . _ . J

2~L

NaCl : 5 lait écrémé : 5 Le milieu doit, au contraire, etre fortement tamponné
` à pH 7-7,2 , sa constitution peut être celle d'un bouillon glucosé ordinaire, par exemple (en g/l) :
~ extrait aminé de levure de b.ière: 3,75 peptone pancréatique : 1,25 peptone Chapoteaut : 10 NaCl . 5 ; 10 . glucose ~ .
phosphate monopotassique o 0,7 .
phosphate disodique : 8,3 : .
Les cultures obtenues sont, de préférence, employéés :~
l'état eec, en particulier lyophi1ieées.

~ .
.

. ~

'` ' ' . .

* Mar~ue de commerce .: '.

~ 20 -.

Claims

Les réalisations de l'invention au sujet desquelles un droit exclusif de propriété ou de privilège est revendiqué
sont définies comme il suit:

1, Procédé de conservation en silo et valorisation de végétaux en vert par acidification lactique, caractérisé
en ce que l'on ajoute à ces végétaux au moment de l'ensilage un mélange comprenant (a) des bactéries déposées sur un sup-port et capables de provoquer la fermentation lactique; (b) un facteur de dégradation de glucides supérieurs en sucres fermen-tescibles utilisables par les bactéries lactiques, ledit fac-teur de dégradation consistant en des bactéries de type Bacilles Gram+capables de provoquer la fermentation de l'amidon mais non celle du maltose; et (c) au moins une enzyme ayant une action complémentaire vis-à-vis de la dégradation des glucides supérieurs.

2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé
en ce que les bactéries de type Bacilles Gram+ sont capables de faire fermenter le glucose, le réactif Vôges-Proskauer et l'oxydase mais sont sans action sur l'inositol, le sorbitol, le citrate et l'urée, et ne conduisent pas à la formation d'H2S.

3. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé
en ce que le facteur de dégradation est obtenu par culture de souches de bactéries lactiques isolées de céréales.

4. Procédé suivant la revendication 3, caractérisé
en ce que le facteur de dégradation est obtenu par culture de souches de bactéries lactiques isolées d'orge.

5. Procédé suivant les revendications 1, 3, ou 4, caractérisé en ce que le facteur de dégradation est déposé
sur un support, la quantité de culture bactérienne avec son support, à l'état sec, ajoutée par tonne de végétaux à ensiler, étant d'environ 10 à 15 kg, le mélange culture bactérienne +
support renfermant 100.000 à 1.000.000 de germes vivants par gramme.

6. Procédé suivant la revendication1, caractérisé
en ce que l'enzyme est choisie dans le groupe que constituent les amylases d'origine fongique et bactérienne, l'hémicellulase et l'amyloglucosidase, et leurs mélanges.

7. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé
en ce que l'enzyme est déposée sur un support de céréale.

8. Procédé suivant la revendication 7, caractérisé
en ce que l'enzyme est déposée sur des graines d'orge finement broyées.

9. Procédé suivant les revendications 7 ou 8, carac-tésisé en ce que la proportion d'enzyme déposée sur support de céréale est d'environ 1 kg d'enzyme par 9 kg de support.

10. Procédé suivant la revendication 6, caractésisé
en ce que l'enzyme est déposée sur un support de céréale.

11. Procédé suivant la revendication 6, caractérisé
en ce que l'enzyme est l'amyloglucosidase.

12. Procédé suivant la revendication 6, caractérésé
en ce que l'enzyme est l'amylase.

13. Procédé suivant la revendication 6, caractérisé
en ce que l'enzyme est constituée par un mélange d'amyloglu-cosidase et d'amylase.

14. Procédé suivant les revendications 12 ou 13, caractérisé en ce que l'amylase est d'origine bactérienne.

15. Procédé suivant la revendication 6, caractérisé
en ce que l'enzyme est constituée par un mélange d'amyloglu-cosidase et d'hémicellulase.

16. Procédé suivant la revendication 6, caractérésé
en ce que l'enzyme est l'hémicellulase et est ajoutée en une quantité de 0,05 à 0,20 partie pour mille parties en poids de végétaux à ensiler, l'enzyme ayant une activité d'environ 35,000 U.I./g.

17. Procédé suivant la revendication 6, caractérisé
en ce que l'enzyme est l'amyloglucosidase et est ajoutée en une quantité de 0,10 à 0,70 partie pour mille parties en poids de végétaux à ensiler, l'enzyme ayant une activité de 200 unités AG/g.

18. Procédé suivant la revendication 6, caractérisé
en ce que l'enzyme est l'amylase bactérienne et est ajoutée en une quantité de 0,05 à 0,20 partie pour mille parties en poids de végétaux à ensiler, l'enzyme ayant une activité de 250 unités/g.

19. Procédé suivant la revendication 6, caractérisé
en ce que l'enzyme est l'amylase fongique et est ajoutée en une quantité de 0,10 à 0,20 partie pour mille parties en poids de végétaux à ensiler, l'enzyme ayant une activité de 50.000 unités PS 50/g.

20. Procédé suivant la revendication. 6, caractérisé
en ce que l'enzyme est constituée par un mélange comprenant, pour mille parties en poids de végétaux à ensiler, de 0,05 à 0,20 parties d'hémicellulase ayant une activité d'environ 35.000 U.I/g, de 0/10 à 0,70 partie d'amyloglucosidase ayant une activité de 200 unités AG/g, de 0,05 à 0,20 partie d'amylase bactérienne ayant une activité de 250 unités/g, et de 0,10 à
0,20 partie d'amylase fongique ayant une activité de 50.000 unités PS 50/g.

21. Procédé suivant la revendication 20, caractérisé
en ce que le mélange d'enzymes est déposé sur un support de céréale.

22. Procédé suivant la revendication 21, caractérisé
en ce que la proportion d'enzymes déposées sur support de cé-réale est d'environ 1 kg d'enzymes par 9 kg de support.

23. Procédé suivant les revendications 1, 6, ou 20, caractérisé en ce que les enzymes ayant une action complémen-taire vis-à-vis la dégradation des glucides supérieurs agissent dans un domaine de pH allant de 7 à 3,5 et dans des zones de température comprises entre 10 et 30°C, correspondant aux conditions du silo.

24. Procidé suivant la revendication 1, caractérisé
en ce que l'on ajoute de 10 à 15 kg du mélange bactéries +
enzymes, déposées sur support, par tonne de fourrage.

25. Composition destinée à l'ensilage des végétaux en vert, caractérisée en ce qu'elle est constituée par un mélange comprenant (a) des bactéries déposées sur un support et capables de provoquer la fermentation lactique; (b) un fac-teur de dégradation de glucides supérieurs en sucres fermentes-cibles utilisables par les bactéries lactiques, ledit facteur de dégradation consistant en des bactéries de type Bacilles Gram + capables de provoquer la fermentation de l'amidon mais non celle du maltose; et (c) au moins une enzyme ayant une action complémentaire vis-à-vis de la dégradation des glucides supérieurs.

26. Composition suivant la revendication 25, caracté-risée en ce que les bactéries de type Bacilles Gram + sont ca-pables de faire fermenter le glucose, le réactif Vôges-Proskauer et l'oxydase mais sont sans action sur l'inositol, le sorbitol, le citrate et l'urée, et ne conduisent pas à la formation d'H2S.

27. Composition suivant la revendication 25, carac-térisée en ce que le facteur de dégradation est obtenu par culture de souches de bactéries lactiques isolées de céréales.

28. Composition suivant la revendication 27, carac-térisée en ce que le facteur de dégradation est obtenu par culture de souches de bacteries lactiques isolées d'orge.

29. Composition suivant les revendication 25, 27 ou 28, caractérisée en ce que le facteur de dégradation est déposé
sur un support, le mélange culture bactérienne + support ren-fermant 100.000 à 1.000.000 de germes vivants par gramme.

30. Composition suivant la revendication 25, carac-térisée en ce que l'enzyme est choisie dans le groupe que cons-tituent les amylases d'origine fongique et bactérienne, l'hé-micellulase et l'amyloglucosidase, et leurs mélanges.

31. Composition suivant la revendication 25, carac-térisée en ce que l'enzyme est déposée sur un support de céréale.

32. Composition suivant la revendication 31, carac-térisée en ce que l'enzyme est déposée sur des graines d'orge finement broyées.

33. Composition suivant les revendications 31 ou 32, caractérisée en ce que la proportion d'enzyme déposée sur sup-port de céréale est d'environ 1 kg d'enzyme par 9 kg de support.

34. Composition suivant la revendication 30, carac-térisée en ce que l'enzyme est déposée sur un support de cé-réale.

35. Composition suivant la revendication 30, carac-térisée en ce que l'enzyme est l'amyloglucosidase.

36. Composition suivant la revendication 30, carac-térisée en ce que l'enzyme est l'amylase.

37. Composition suivant la revendication 30, carac-térisée en ce que l'enzyme est constituée par un mélange d'a-myloglucosidase et d'amylase.

38. Composition suivant les revendications 36 ou 37, caractérisée en ce que l'amylase est d'origine bactérienne.

39. Composition suivant la revendication 30, carac-térisée en ce que l'enzyme est constituée par un mélange d'a-myloglucosidase et d'hémicellulase.

40. Composition suivant la revendication 30, carac-térisée en ce que l'enzyme est l'hémicellulase et est présente en une quantité de 0,05 à 0,20 partie pour mille parties en poids de végétaux à ensiler, l'enzyme ayant une activité d'en-viron 35.000 U.I./g.

41. Composition suivant la revendication 30, carac-térisée en ce que l'enzyme est l'amyloglucosidase et est présente en une quantité de 0,10 à 0.70 partie pour mille parties en poids de végétaux à ensiler, l'enzyme ayant une activité de 200 unités AG/g.

42. Composition suivant la revendication 30, carac-térisée en ce que l'enzyme est l'amylase bactérienne et est présente en une quantité de 0.05 à 0.20 partie pour mille par-ties en poids de végétaux à ensiler, l'enzyme ayant une ac-tivité de 250 unités/g.

43. Composition suivant la revendication 30, carac-térisée en ce que l'enzyme est l'amylase fongique et est pré-sente en une quantité de 0.10 à 0,20 partie pour mille parties en poids de végétaux à ensiler, l'enzyme ayant une activité
de 50.000 unités PS 50/g.

44. Composition suivant la revendication 30, carac-térisée en ce que l'enzyme est constituée par un mélange com-prenant, pour mille parties en poids de végétaux à ensiler, de 0,05 à 0,20 parties d'hémicellulase ayant une activité
d'environ 35,000 U.I./g, de 0,10 à 0,70 partie d'amylogluco-sidase ayant une activité de 200 unités AG/g, de 0,05 à 0,20 partie d'amylase bactérienne ayant une activité de 250 unités/g, et de 0,10 à 0,20 partie d'amylase fongique ayant une activité
de 50.000 unités PS 50/g.

45. Composition suivant la revendication 44, carac-térisée en ce que le mélange d'enzymes est déposé sur un support de céréale.

46. Composition suivant la revendication 45, carac-térisée en ce que la proportion d'enzymes déposées sur support de céréale est d'environ 1 kg d'enzymes par 9 kg de support.

47, Composition suivant les revendications 25, 30 ou 44, caractérisée en ce que les enzymes ayant une action com-plémentaire vis-à-vis de la dégradation des glucides supérieurs agissent dans un domaine de pH allant de 7 à 3,5 et dans des zones de température comprises entre 10 et 30°C, correspondant aux conditions du silo.