CH634465A5

CH634465A5 - Procede de valorisation du marc de cafe.

Info

Publication number: CH634465A5
Application number: CH1133278A
Authority: CH
Inventors: Raymond Bertholet; Pierre Hirsbrunner
Original assignee: Nestle Sa
Priority date: 1978-11-03
Filing date: 1978-11-03
Publication date: 1983-02-15
Also published as: ZA795693B; GB2035040B; US4293581A; GB2035040A; DE2943021C2; DE2943021A1; FR2453607A1; FR2453607B1

Description

La présente invention se rapporte à un procédé de valorisation du marc de café le rendant spécialement apte, entre autres choses, à l'alimentation animale.

Le marc de café est ce résidu obtenu après traitement du café à l'eau chaude ou à la vapeur d'eau pour en extraire les solides solubles et les principes aromatiques. Après essorage, il contient généralement de l'ordre de 18 à 30% de matières sèches. De gros tonnages sont disponibles comme sous-produit de l'industrie du café instantané, où il est utilisé fréquemment comme combustible pour les chaudières ou les torréfacteurs.

Ce marc contient des quantités substantielles d'huile de café et les procédés connus d'extraction de cette huile, par pressage ou par traitement à l'hexane, échouent à complètement le déshuiler. Habituellement, de 18 à 20% d'huile sont retenus, en poids de matières sèches.

Il est dommage de brûler purement et simplement un tel produit, qui contient des matières grasses, qui est relativement riche en substances azotées et dont la valeur exprimée en équivalents amidon se compare à celle d'une céréale comme l'orge. On s'est donc tourné récemment vers l'utilisation du marc comme aliments du bétail, ainsi que cela est indiqué dans «Ind. Alim. et Agric.», 5, 543 (1975) par exemple. On se heurte cependant à des questions de dosage et, en fait, ce marc ne peut être ajouté à la diète qu'en proportions minoritaires pour une alimentation continue sur de longues périodes ou bien, s'il peut être utilisé seul ou en quantités prépondérantes, c'est seulement sur de faibles laps de temps. Ces limitations n'incombent pas au marc comme tel, mais à l'huile de café résiduelle qu'il retient. Cette huile contient en effet des quantités substantielles de non-glycérides, parmi lesquels des esters diterpéniques, esters de caféstol et de kahwéol particulièrement, dont l'innocuité à haute dose/long terme n'est pas démontrée.

L'invention apporte une solution à ces problèmes et elle permet d'obtenir un marc de café dont les lipides qu'il retient ont une teneur en esters diterpéniques considérablement diminuée. Ce marc est donc valorisé et, par exemple, peut être employé sans restriction en alimentation animale.

Ce procédé se caractérise en ce qu'on fait subir à du marc de café un traitement de saponification, on acidifie le milieu réactionnel à un pH inférieur à 5, puis on récupère le marc traité, de préférence par séchage direct.

Bien entendu, le traitement de saponification n'agit pas à proprement parler sur le marc, mais bien sur l'huile qu'il contient. Ce type de traitement est connu en soi et classique en savonnerie particulièrement. Rappelons simplement qu'il consiste à mettre en contact, à chaud, le produit à traiter avec un milieu aqueux alcalin fort (hy-droxydes de baryum, calcium, potassium et sodium notamment), le pH devant être supérieur à 8. Pour éviter l'emploi de trop grosses quantités d'acide lors de l'acidification qui suit, on mène avantageusement la saponification à un pH compris entre 8 et 13, de préférence de 9 à 10,5. La température est choisie aussi haute que possible, par exemple entre 90 et 100°C. Dans ces conditions, la durée du contact est typiquement de l'ordre de Vi à 2 h. Si le marc est particulièrement sec, on peut ajouter un peu d'eau ou de milieu liquide pour avoir un meilleur contact marc/alcali fort.

L'acidification a pour effet de décomposer le caféstol et le ka-whéol (ci-après indistinctement désignés comme caféstol) libérés de leurs esters par saponification. Pour ce faire, le milieu doit être suffisamment acide, c'est-à-dire avoir un pH inférieur à 5 et de préférence entre 3 et 5. Tout acide de qualité alimentaire peut être utilisé, par exemple l'acide chlorhydrique, l'acide sulfurique, l'acide phosphori-que, l'acide acétique, l'acide citrique, l'acide lactique, l'acide malique, etc.

Le marc est ensuite directement séché, par tout moyen (four rotatif, tour de séchage, etc.); avant séchage, on peut également éliminer une partie des liquides (filtration, centrifugation, pressage, etc.).

Selon une modification du procédé selon l'invention, on fait subir au marc un traitement oxydatif complémentaire. Là aussi, ce n'est pas le marc proprement dit qui est atteint par l'oxydation, mais les lipides qu'il contient.

Une première variante est réalisée par introduction d'eau oxygénée dans le milieu réactionnel, soit avant, soit après acidification, ledit milieu étant maintenu vers 90 à 100°C. Avantageusement, on laisse l'eau oxygénée agir pendant 'A à 3 h.

Une seconde variante est réalisée par insufflation d'oxygène ou d'air, soit dans le milieu réactionnel après acidification, soit encore à travers le marc, par exemple à travers le marc séché ou en cours de séchage une fois traité. Le temps d'insufflation varie selon la température du gaz insufflé et, pour de l'air, peut varier entre 1 et 3 h pour des températures de l'ordre de 110 à 160°C. De préférence, on insuffle de l'air à 130-160° C pendant 1 à 2 h.

Le marc de café de départ contient généralement, en poids sec, de 1 à 5% de caféstol (sous forme d'esters diterpéniques). Le marc valorisé par le procédé selon l'invention voit son pourcentage de caféstol abaissé au-dessous respectivement de 0,5 à 1,3% en poids sec de marc, et jusqu'au-dessous de 0,1 % en poids, s'il a subi un traitement oxydatif complémentaire.

Il trouvé donc un emploi tout naturel comme aliment pour animaux, le bétail par exemple (ruminants, porcins, caprins, etc.).

Les exemples suivants illustrent le procédé selon l'invention; dans ces exemples, les pourcentages sont exprimés en valeurs pondérales.

Exemple 1 :

A 10 kg de marc de café (70% Robusta + 30% Arabica) à 18% de matières sèches et contenant 1,2% de caféstol (sous forme d'esters diterpéniques), on ajoute 120 g de Ca(OH)2 et on porte le mélange à 98° C pendant 1 h dans un mélangeur à bandes. Le pH de la suspension est de 10,5. On ajoute ensuite 185 g de H3P04 pour amener le pH à 3,5. Après séchage à 100° C pendant 3 'A h, on obtient un marc traité, à 95% de matières sèches, contenant seulement 0,5% de caféstol libre sur matières sèches.

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Exemple 2:

A 50 kg de marc de café (Arabica africain) à 24% de matières sèches et contenant 3,8% de caféstol (sous forme d'esters diterpéniques), on ajoute 1,1 kg de NaOH et on porte le mélange à 97° C pendant 1 h. Le pH est de 10,2. On acidifie alors à pH égal 4,5 par addi- 5 tion de 1,4 kg de H2S04 concentré, puis on sèche par admission d'une circulation d'air, pendant 2 h. Le marc traité obtenu a une teneur en matières sèches de 79% et contient seulement 1,25% de caféstol libre sur matières sèches.

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Exemple 3:

On répète la procédure de l'exemple 2, mais en utilisant KOH au lieu de NaOH, en quantités correspondantes. On obtient ainsi un marc traité comparable à celui de l'exemple 2.

Exemple 4:

On procède comme décrit à l'exemple 1, mais le marc séché obtenu est introduit dans un mélangeur Lödige et porté à 150°C. Pendant l'A h, on insuffle de l'air. Le marc ainsi traité ne contient plus que 1,5% d'eau et seulement 0,1% de caféstol libre résiduel.

Exemple 5:

Le marc de café traité obtenu à l'exemple 2 est repris dans un mélangeur Lödige préchauffé à 135°C. Pendant 2 h, on insuffle de l'air. Le marc de café ainsi obtenu ne contient plus que 0,4% de caféstol libre résiduel.

Exemple 6:

On procède comme décrit à l'exemple 1 mais, avant neutralisation à l'aide de l'acide phosphorique, on introduit dans le mélange de l'eau oxygénée à 30 volumes, à raison de 18% sur matières sèches. On laisse alors agir pendant 1 h à 100°C. Le marc traité est séché à 100°C pendant 2 'A h. Il contient seulement 0,13% de caféstol libre.

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Claims

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1. Procédé de valorisation du marc de café, caractérisé par le fait qu'on fait subir à ce marc un traitement de saponification, qu'on acidifie le milieu réactionnel à un pH inférieur à 5, puis qu'on récupère le marc traité.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on récupère le marc traité par séchage direct.

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REVENDICATIONS

3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on récupère le marc traité par séchage après avoir éliminé une partie du liquide.

4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la saponification est menée à un pH compris entre 8 et 13.

5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la saponification est menée entre 90 et 100°C.

6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la saponification est menée pendant 'A à 2 h.

7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on fait subir au marc un traitement oxydatif complémentaire.

8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé par le fait qu'on fait subir au marc un traitement oxydatif complémentaire à l'aide d'eau oxygénée.

9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé par le fait qu'on fait subir au marc un traitement oxydatif complémentaire à l'eau oxygénée, à une température de 90 à 100° C pendant 'A à 3 h.

10. Procédé selon la revendication 7, caractérisé par le fait qu'on fait subir au marc un traitement oxydatif complémentaire à l'aide d'oxygène ou d'air.

11. Procédé selon les revendications 2 et 10, caractérisé par le fait qu'on fait subir au marc un traitement oxydatif complémentaire à l'air, à une température comprise entre 110 et 160°C.

12. Marc valorisé selon le procédé de la revendication 1.

13. Utilisation du marc valorisé selon le procédé de la revendication 1 dans l'alimentation du bétail.