Procédé de fabrication simultanée de levures alimentaires lactiques et de lacto-protéines La présente invention concerne la fabrication simultanée de levures alimentaires lactiques éclatées et de lacto-protéines à partir de sérums lactiques.
Le procédé de fabrication simultanée de levures alimentaires lactiques éclatées et de lacto-protéines suivant la présente invention, est caractérisé par le fait que l'on précipite les corps fermentescibles azo tés, protéines et albumine, contenus dans un sérum de fromagerie, un sérum de caséinerie ou un mélange sérum-babeurre,
on sépare le précipitat du sérum lactique ainsi déprotéiné et on l'ensemence avec des levures qui s'y développent aux dépens des corps hydrocarbonés existant dans ce sérum lactique dépro- téiné.
Dans un mode avantageux d'exécution, la dépro- téination est obtenue par une opération de floculation suivie d'une décantation et d'une filtration. La flo culation est réalisée, de préférence, par addition d'acide lactique au sérum ou au mélange de sérum- babeurre, préalablement réchauffé à 800 C, jusqu'à l'obtention d'un pH compris entre 4,5 et 4,7, le m & lange ainsi obtenu étant soumis à un chauffage à une température comprise entre 92,1 et 940 C, pen dant 5 minutes.
Le liquide clair obtenu après filtra tion est avantageusement utilisé pour assurer le ré- chauffage d'un nouveau sérum ou d'un nouveau mé lange sérum-babeurre à 800 C.
Dans un autre mode avantageux d'exécution du procédé, l'absorption et la transformation des corps hydrocarbonés du sérum ou du mélange déprotéiné par des levures sont réalisées par fermentation de ce sérum ou mélange déprotéiné, préalablement enrichi en sels nutritifs, menée par un levain comportant une association biologique de deux ou trois souches de Saccharomyces convenablement choisies à une con- centration d'au moins 700 millions de cellules par centimètre cube,
cette fermentation étant conduite à un pH très bas, de 2,5 à 2,8,à une température comprise entre 25 et 28o C avec une aération de 300 à 400 m3/heure pour 350 kg de levures pressées en cuve, cette fermentation étant suivie d'un souti rage du jus levuré après un repos d'environ une heure avec une aération modérée de 150 à 200 m3/ heure, les levures étant séparées de l'effluent et le lait de levures concentré ainsi obtenu étant soumis à un séchage.
Les sels nutritifs d'enrichissement du sérum dé protéiné peuvent être du sulfate, du phosphate d'am moniaque, de la potasse et analogues. La fermenta tion est, de préférence, menée par l'association bio logique de trois souches de Saccharomyces telles que Saccharomyces lactis Saccharomyces lactis Dombrowski Saccharomyces fragilis Jôrgensen ou Saccharomyces lactis Dombrowski Saccharomyces <RTI
ID="0001.0064"> fragihs Jdrgensen Candida pseudo Tropicalis. L'utilisation associée de deux ou trois des sou ches susindiquées peut être effectuée dans un ordre quelconque et permet d'obtenir des rendements de culture élevés.
La culture est faite d'ordinaire avec une con centration en levures très élevée de l'ordre de 65 à 95 g par litre, poids exprimé en levures pressées à 75 % d'humidité. Ceci représente numériquement de 1.300.000.000 à 2.000.000.(I00 de cellules au centimètre cube ou plus car la numérotation est in- fluencée par la taille de ces cellules.
La fermentation peut avoir lieu dans des jus à concentration en lactose très variable, de 100 gram mes maximum à moins de 5 grammes par litre.
L'exemple suivant montre comment l'invention peut être mise en pratique.
Le sérum arrivant de la fromagerie est immédia tement déprotéiné. Pour ce faire, il est chauffé dans un échangeur de température jusqu'à 801, C, puis en voyé dans une cuve à fond conique où il est addi tionné d'acide lactique pour amener le pH à une valeur comprise entre 4,5 et 4,7 ; dès que cette aci dité est atteinte, la température est portée aussi rapi dement que possible entre 920 et 940 C et maintenue cinq minutes.
Les protéines et albumine du sérum floculant se décantent, le liquide clair est soutiré et envoyé dans une cuve de stockage, de préférence par l'inter médiaire de l'échangeur où son passage réchauffe le sérum entrant.
Le lait de protéines est séché sur cylindre ou par atomisation.
La cuverie de fermentation comprend au moins deux cuves. La première reçoit un levain préparé par ailleurs dont le volume est égal ou supérieur au cin quième de la capacité de liquide fermentescible ad missible. Dans une cuve de 30 000 litres, d'une capa cité de travail de 25 000 litres, on amène 5000 litres de levain contenant au moins 700 millions de cellules par centimètre cube.
Sur ces 5000 litres de levain, on coule la, sérum déprotéiné préalablement enrichi de sels nutritifs (sulfate, phosphate d'ammoniaque, potasse, etc.), à raison de 200 litres/heure avec une aération de 300 m3/heure. La concentration de levures augmente rapidement et parallèlement les quantités de sérum coulé.
La température des cuves est maintenue entre 25 et 28o pendant toute la fermentation.
Lorsque la cuve de 30 000 litres contient 25 000 litres de liquide de fermentation, la concentration cellulaire est de 1,5 à 2 milliards de levures par cen timètre cube, soit un poids de 65 à 75 grammes de levures à.72 - 75 % d'humidité et le coulage se fait alors de 600 à 700 litres/heure avec une aération de 500 à 600 m3/heure.
Le liquide en fermentation passe alors par trop- plein ou par siphonage dans la deuxième cuve d'où il peut être soutiré au fur et à mesure après un temps de séjour d'une heure avec aération modérée . de 150 m3 à 250 m3/heure, selon le volume de cette deuxième cuve.
De là, le jus levuré est envoyé sur un séparateur centrifuge à débourbage continu qui sépare les levu res de l'effluent, lequel peut être envoyé sur le réseau d'égout.
Le lait de levures concentré est repris pour être lavé avec une solution d'eau salée à 5 g par litre de chlorure de sodium ou de chlorure de potassium ; le lavage s'effectue à la dose de deux volumes d'eau salée pour un volume de lait de levures. L'emploi de cette solution salée a pour but d'éviter la plasmo lyse des cellules, génératrice de pertes de rendement.
Le lait de levures concentré et lavé est séché sur des séchoirs à cylindres à bourbier ou à trempage. Il est évident que le nombre de cuves de fermen tation ou l'aménagement de celles-ci peuvent varier. Un lot de levures alimentaires lactiques obtenues par application du procédé de fabrication décrit ci- dessus, dans lequel la fermentation a lieu dans des jus à concentration en lactose de 30 à 50 g par litre, présente à l'analyse les propriétés physiques et les teneurs en corps chimiques suivantes,
cette concen tration en lactose correspondant à celle des premier et deuxième sérums de fromages à pâtes pressées tels que ceux des types connus sous les noms de Saint-Paulin, Edam, etc.
EMI0002.0065
- <SEP> Humidité <SEP> (en <SEP> g <SEP> p. <SEP> 100 <SEP> g) <SEP> <B>..........</B> <SEP> 5
<tb> - <SEP> Poids <SEP> sec <SEP> (en <SEP> g) <SEP> <B>................</B> <SEP> 95
<tb> - <SEP> Acidité <SEP> (exprimée <SEP> en <SEP> acide <SEP> sulfurique) <SEP> 0,8
<tb> - <SEP> Azote <SEP> total <SEP> du <SEP> produit <SEP> <B>............</B> <SEP> 7,5
<tb> - <SEP> Azote <SEP> total <SEP> hydrosoluble <SEP> <B>...</B> <SEP> . <SEP> <B>......</B> <SEP> 0,98
<tb> - <SEP> Azone <SEP> aminé <SEP> hydrosoluble <SEP> <B>..........</B> <SEP> 0,18
<tb> - <SEP> Protéines <SEP> totales <SEP> du <SEP> produit <SEP> <B>........</B> <SEP> 46,87
<tb> Arginine <SEP> .... <SEP> 4,85
<tb> Histidine <SEP> ....
<SEP> 2,25
<tb> pour <SEP> 100 <SEP> Lysine <SEP> <B>......</B> <SEP> 6,95
<tb> des <SEP> protéines <SEP> Tyrosine <SEP> <B>....</B> <SEP> 4,05
<tb> totales <SEP> Tryptophane <SEP> .. <SEP> 1,35
<tb> Méthionine <SEP> .. <SEP> 1,40
<tb> Phénylalanine. <SEP> . <SEP> 4,10
<tb> Cystine <SEP> ...... <SEP> 1,20
<tb> - <SEP> Ergostéral <SEP> (en <SEP> mg <SEP> pour <SEP> 100 <SEP> g) <SEP> <B>......</B> <SEP> 0,51
<tb> - <SEP> Vitamine <SEP> B <SEP> 1 <SEP> (en <SEP> mg <SEP> pour <SEP> 100 <SEP> g) <SEP> <B>....</B> <SEP> 1,7
<tb> - <SEP> Vitamines <SEP> B2 <SEP> (en <SEP> mg <SEP> pour <SEP> 100 <SEP> g) <SEP> <B>...</B> <SEP> . <SEP> 4,32
<tb> - <SEP> Thiamine <SEP> fluorométrie <SEP> <B>........</B> <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 1,57
<tb> - <SEP> microbiologie <SEP> <B>........</B> <SEP> .
<SEP> <B>...</B> <SEP> 2,14
<tb> - <SEP> Riboflavine <SEP> <SEP> <B>............</B> <SEP> 6,18
<tb> - <SEP> Niacine <SEP> <SEP> <B>.......</B> <SEP> . <SEP> <B>....</B> <SEP> 38,2
<tb> - <SEP> Pyridoxine <SEP> <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 2,18
<tb> - <SEP> Ac. <SEP> Pantothénique <SEP> microbiologie <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 16,45
<tb> - <SEP> Biotine <SEP> microbiologie <SEP> <B>..............</B> <SEP> 0,18
<tb> - <SEP> Vitamine <SEP> B12 <SEP> (en, <SEP> mg <SEP> pour <SEP> 100g) <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,0075
<tb> - <SEP> Vitamine <SEP> PP <SEP> (en <SEP> mg <SEP> pour <SEP> 100 <SEP> g) <SEP> <B>....</B> <SEP> 8,3
<tb> - <SEP> Cendres <SEP> (en <SEP> g <SEP> p. <SEP> 100 <SEP> g) <SEP> <B>............</B> <SEP> 8
<tb> - <SEP> Calcium <SEP> (en <SEP> mg <SEP> p.
<SEP> 100 <SEP> g) <SEP> <B>..........</B> <SEP> 632
<tb> - <SEP> Phosphore <SEP> (en <SEP> g <SEP> p. <SEP> 100 <SEP> g) <SEP> <B>......</B> <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 1,85
<tb> - <SEP> Phosphore <SEP> nucléaire <SEP> (en <SEP> g <SEP> p. <SEP> 100 <SEP> g) <SEP> . <SEP> . <SEP> 1,99
<tb> - <SEP> Soufre <SEP> (en, <SEP> mg <SEP> <B>p. <SEP> 100 <SEP> g) <SEP> .......... <SEP> 370</B> Il est à remarquer que le procédé décrit utilise des quantités d'air très inférieures à celles néces saires aux fabrications similaires, compte tenu surtout des fortes densités cellulaires indiquées ci-dessus.
Le procédé selon l'invention présente une grande sûreté permettant ainsi de travailler un liquide. émi nemment fermentescible sans précautions excessives. Il assure l'obtention de produits alimentaires de grande valeur donc de commercialisation facile : tout d'abord des lacto-protéines, puis des levures alimen taires lactiques éclatées.
Par leurs espèces et par le substrat sur lequel elles ont été cultivées, ces levures sont d'une haute qualité tant au point de vue pourcentage de protéines de leur photoplasma qu'à celui de leur teneur en vita mines et en acides aminés.
Ces levures alimentaires lactiques peuvent égale ment être utilisées en vue de l'extraction des vitami nes, des acides aminés et d'antibiotiques pour la fa brication de spécialités pharmaceutiques.
Ce procédé assure, en outre, l'obtention d'un rendement élevé et constant de levures de première qualité. Les rendements en levures séchées à 5 0/0 d'humidité ne sont jamais inférieurs à 50 0/0 du poids de lactose mis en oeuvre. La pratique montre que le chiffre de 55 0/0 est normal et que l'on peut atteindre de 60 à 65 % dans les cas très favorables.
Ces ren dements ne sont pas obtenus au détriment de la composition chimique des levures, en particulier de la teneur en matières protéiques totales qui ne des- cend pas en dessous de 42 %.
Le volume de la cuverie nécessaire pour la mise en oeuvre de ce procédé est faible par rapport aux procédés connus parce que la fermentation peut être conduite en continu avec une richesse en sucre élevée et une concentration en levures maximum.
Dans 90 000 litres de cuverie d'un volume utile de 60 000 litres, on obtient en 24 heures la fermen tation de 80 000 litres de sérum, quelle que soit sa teneur en hydrates de carbone, seul le volume d'air pulsé varie, ainsi que les quantités de sels nutritifs d'enrichissement.
Ce procédé est en même temps un procédé d'épu ration pour les effluents de fromageries. Toutes les substances fermentescibles contenues dans les sé rums de fromageries ayant été enlevées, ces derniers ne peuvent plus causer de nuisance grave dans les cours d'eau et en tous les cas peuvent être facile ment traités dans une station d'épuration de type urbain.
La D.B.O 5, ou demande biochimique en oxy gène pendant cinq jours, d'un premier sérum brut est de 6000 à 7000, celle des effluents de la levu- rerie de sérum, juste après extraction des levures sans aucune dilution, de 500 à 700. Ces effluents ne contiennent aucune substance toxique capable de détruire la vie aquatique.