EP2255018A2 - Procede de transformation de betteraves - Google Patents

Procede de transformation de betteraves

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Publication number
EP2255018A2
EP2255018A2 EP09730539A EP09730539A EP2255018A2 EP 2255018 A2 EP2255018 A2 EP 2255018A2 EP 09730539 A EP09730539 A EP 09730539A EP 09730539 A EP09730539 A EP 09730539A EP 2255018 A2 EP2255018 A2 EP 2255018A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pressing
cake
sweet juice
mixture
filtered
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP09730539A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Jean-Benoit Tierny
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lesaffre et Cie SA
Original Assignee
Lesaffre et Cie SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lesaffre et Cie SA filed Critical Lesaffre et Cie SA
Publication of EP2255018A2 publication Critical patent/EP2255018A2/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23K—FODDER
    • A23K10/00—Animal feeding-stuffs
    • A23K10/30—Animal feeding-stuffs from material of plant origin, e.g. roots, seeds or hay; from material of fungal origin, e.g. mushrooms
    • A23K10/37—Animal feeding-stuffs from material of plant origin, e.g. roots, seeds or hay; from material of fungal origin, e.g. mushrooms from waste material
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23K—FODDER
    • A23K30/00—Processes specially adapted for preservation of materials in order to produce animal feeding-stuffs
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23K—FODDER
    • A23K50/00—Feeding-stuffs specially adapted for particular animals
    • A23K50/10—Feeding-stuffs specially adapted for particular animals for ruminants
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L29/00—Foods or foodstuffs containing additives; Preparation or treatment thereof
    • A23L29/30—Foods or foodstuffs containing additives; Preparation or treatment thereof containing carbohydrate syrups; containing sugars; containing sugar alcohols, e.g. xylitol; containing starch hydrolysates, e.g. dextrin
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C13—SUGAR INDUSTRY
    • C13B—PRODUCTION OF SUCROSE; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • C13B10/00—Production of sugar juices
    • C13B10/08—Extraction of sugar from sugar beet with water
    • C13B10/083—Treatment of sugar beet before extraction
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P60/00—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
    • Y02P60/80—Food processing, e.g. use of renewable energies or variable speed drives in handling, conveying or stacking
    • Y02P60/87—Re-use of by-products of food processing for fodder production

Definitions

  • the present invention relates to a beet processing method and a sugar beet processing unit in order to obtain sweet press juice and a beet pressing cake, also called NA product, which can be recovered in various forms, in particular in animal nutrition, as a substrate. fermentation and in crystalline sugar.
  • the sugar beets are first washed and then cut into chips before going into a large extractor in which circulates hot water against the current. It takes a contact time long enough for the sugar in the chips to pass into the water; it's broadcasting. Once this step has been completed, two products emerge, the sugar beet pulp "which is exhausted in sugar” and a sugar-laden water also called diffusion juice which will have to be purified according to the calcocarbon separation process, to concentrate for obtain a syrup and crystallize to obtain crystallized sugar. These last three steps are optional for the use of the fermenting diffusion juice.
  • the pulp thus obtained can not be recovered in industrial fermentation, and are only used in animal feed in three main forms: - wet pulps: about 11% dry matter;
  • the wet pulps are directly derived from the diffusion. Due to their low dry matter content (11%) their interest is reduced in animal nutrition. In fact, the cost of transport is high and regulations impose on breeders, for this type of product having a low dry matter, have pits for recovering juice from the flow of product (silage) contained in these silos. These investments are generally expensive and difficult to depreciate with regard to the product.
  • Precautions are necessary for making these silages; the ensilaged pressured pulps have in fact suffered, in particular in milk production, from a poor image related to the development of butyric spores.
  • These butyric spores having, in addition, the origin of the incorporation of soil into the silage by the tires of the machines used for stacking silos, will soil the udder cows before contaminating the milk actually decreasing its quality and therefore the price paid to the producer.
  • silage The principle of silage is simple; it is to protect the product from the air so as to promote the rapid development of lactic acid bacteria.
  • lactic acid bacteria grow and acidify the medium very quickly by lowering the pH to a value close to 4. As long as the air does not infiltrate, this acidity stabilizes the silo by limiting the development of microorganisms including butyric spores and conforms. The ensiled product thus retains its food value and palatability for several months.
  • the pressed pulp must be received by the breeder and put in silo quickly. They must be spread out in successive layers on a slab and be compacted. The silo must be quickly sealed. This will then allow rapid acidification of the silo by lactic acid production. This acidification will then constitute a barrier to the development of butyric spores and harmful conforms for the preservation of the product.
  • the current sugar beet sugar scheme optimized to extract the maximum amount of sugar from beet chips has several characteristics:
  • the cutting of beets washed into ridge-shaped chips to prevent the pieces from sticking to each other in the diffuser (the chips are about 0.9 to 1.3 millimeters thick and 5 to 6 centimeters in length ); - a long treatment between the cutting of the beets and the exit of the pulps related to the time necessary to allow the diffusion of the sugar in the water;
  • the diluted diffusion juice must undergo a complex and energy-intensive calcocarbon treatment consisting first of all in a lime treatment which precipitates a certain number of impurities and then in two successive carbonations. which precipitate excess lime with the aid of carbon dioxide.
  • the prior art discloses various methods for extracting a sweet juice for the production of sugar.
  • the document NL-C2-1014605 describes a pressing of whole or cut beets, the pressed beets being able to be efficiently be efficientlyzed as food in animal nutrition and the sweet juice being intended for the production of sugar.
  • EP 1063605 discloses a process comprising only two steps of pressing extraction of a mixture comprising a fresh beet raspberry and a sweet juice additive.
  • EP 1022342 discloses a method of extracting a sweet juice comprising a multitude of pressing and extracting steps.
  • the present invention overcomes the existing disadvantages and proposes, for this, a beet processing process greatly simplifying the installation and offering a better exploitation of the products obtained after processing.
  • the object of the present invention is to improve the preservation in silos of pressed beet cakes or their direct use for its exploitation as animal nutrition and / or fermentation substrate, as well as the possible secondary transformation of the sweet juice to its exploitation as animal nutrition, fermentation substrate or crystalline sugar.
  • the invention relates to a beet processing method comprising at least the following steps:
  • the transformation process may further comprise between the washing and pressing step, a step of cutting the beets.
  • the beet pressing cake which, unlike the pulps, is at a lower temperature and contains a higher amount of sugars, namely more than 20% of the dry matter compared to 7% for the pressed pulps, promotes in anaerobic conditions the rapid development of lactic acid bacteria. This rapid development is favorable to a good conservation of the silo pressing cake.
  • the fraction of sugar not used by these lactic acid bacteria will be valorized during ruminal fermentation.
  • the beet pressing cake can be used as an industrial fermentation substrate.
  • the pressing juice will be treated continuously more rapidly than the conventional sugar process, thus limiting its degradation by fermentation.
  • the method comprises between the washing step and the pressing step, a reheating step of whole beets or cut.
  • the process comprises a step of continuous filtration of the sweet juice by centrifugation to obtain, on the one hand, a filter cake and, on the other hand, a filtered sweet juice.
  • the filter cake is then mixed with the pressing cake.
  • a step of treating the evaporated sweet juice is carried out to obtain a syrup of filtered sweet juice concentrated to more than 60% dry matter and a purity close to 90% (sugar ratio on material dried). This treatment step makes it possible to obtain a syrup of filtered sweet juice that can be stored and handled.
  • the method comprising the following steps:
  • the retentate is mixed with the pressing cake or with the filtering and pressing cakes.
  • the invention also relates to a method for preserving the pressing cake, optionally mixed with the filter cake obtained according to one of the two embodiments and or with the retentate obtained according to the second embodiment.
  • the preservation method comprises a step of ensiling the pressing cake or the mixture, without tamping said pressing cake or said mixture in the silo.
  • This has the advantage of eliminating any necessary tamping during the silo of beet pulps supercharged to expel the air present in said silo.
  • the pressing cake or the mixture allows the natural packing thereof during the setting in silo which, in combination with the percentage of sugar in said cake press or mixture, is sufficient for the development lactic acid bacteria to lower the pH below 4.
  • the preservation process is thus considerably simplified by the suppression of tamping, thus reducing the contamination of silage due to butyric spores, which originates from the incorporation of in the silage by the tires of the machines used for the packing of the silos.
  • the transformation process may further comprise a final step of drying the pressing cake, optionally mixed with the filter cake obtained according to one of the two embodiments and or with the retentate obtained according to the second embodiment.
  • the invention also relates to animal feeds based on a pressing cake or mixture preserved according to the preservation method that is the subject of the present invention, or even based on filtered sweet juice syrup with a purity of about 90% or more. 60% of dry matter obtained according to the transformation method according to the first embodiment.
  • the invention also relates to industrial fermentation substrates based on a pressing cake or the mixture obtained according to the transformation method that is the subject of the present invention, or even based on filtered sweet juice syrup with a purity of about 90% and more than 60% of dry matter obtained according to the transformation method according to the first embodiment.
  • the invention also relates to animal feeds based on a pressing cake or a mixture preserved according to the preservation method which is the subject of the present invention, or even based on filtered sweet juice syrup with a purity of approximately 93% obtained according to the transformation method according to the second embodiment.
  • the invention also relates to industrial fermentation substrates based on a pressing cake or the mixture obtained according to the transformation method that is the subject of the present invention, or even based on filtered sweet juice syrup with a purity of about 93% obtained. according to the transformation method according to the second embodiment.
  • the invention also relates to food sugar obtained by crystallization of the filtered sweet juice syrup with a purity of about 93% obtained according to the transformation method according to the second embodiment.
  • the invention also relates to an installation for implementing the beet processing method object of the present invention, for obtaining a pressing cake beet and a sugar juice beet.
  • This installation comprises in particular a beet washing unit, a pressing unit, such as a screw press or twin screw arranged to perform a partial pressing beet to obtain a hand, a sweet press cake to more 20% compared to the dry matter and, on the other hand, a sweet juice with a concentration greater than 15% of dry matter.
  • the pressing unit also comprises means for separating the pressing cake and the sweet juice obtained after pressing the beets.
  • the plant further comprises a reheating unit for whole or cut beets, preferably of the steam cooker type at 100 ° C., and a centrifuge for filtering the sweet juice of pressed beets to obtain a filter cake and a filtered sweet juice.
  • the plant further comprises a unit for supplying a flocculant in the sweet juice of pressed beets or in the beet sugar juice filtered by centrifugation and a membrane filtration unit, preferably of the mineral membrane type with a porosity of the order of 0.14 to 0.20 microns, making it possible to obtain a filtered sweet juice syrup with a purity of at least 93%.
  • FIG. 1 shows a typical installation known from the state of the art
  • FIG. 4 illustrates a graph showing the evolution of the acidity (pH) in the silos during the preservation of the pressing cake or of a mixture of said pressing cake with filter cake or retentate
  • FIG. 5 illustrates the monitoring of the freezing of the pressing cake or of the mixture, in comparison with superpressed beet pulps and sugar-sweetened sugar beet pulps;
  • FIGS. 6 and 7 illustrate diagrams obtained during a comparative study of the evolution of the total gas production representative of the fermentative capacity in the rumen of an animal for press-cake animal foods or mixing said pressing cake with filter cake or retentate and the same animal feed in which said pressing cake or said mixture has been replaced with sweetened pressurized pulp;
  • the traditional processes consist in carrying out the steps according to the scheme of FIG. 1.
  • the beets 1 are first washed in a washing unit 2 and cut into chips in a cutting unit. 3.
  • the chips then enter an extractor 4 in which circulates against the current, hot water 5, which allows the diffusion of the sugar present in the chips, in hot water.
  • the result is sugar beet pulps Ib, which are then pressed into a pressing unit 6 in order to extract the remaining moisture 7 and obtain at the outlet of the supercharged pulps Ic which are then stored in silos 8.
  • the juice Sugar-laden diffusion 5a at the outlet of the extractor 4 is purified by a complex calcocarbon treatment and then concentrated and crystallized in one or more treatment units 9.
  • the sugar beet processing method makes it possible at least to obtain two basic products, namely, on the one hand, a pressing cake containing more than 20% sugar relative to the dry matter and, secondly, a sweet juice with a concentration of more than 15% dry matter.
  • the installation 10 for implementing the beet processing method also makes it possible to produce two final products, namely on the one hand a mixture of pressing cake and of filter cake and secondly, a syrup of filtered sweet juice of a purity of about 90% and more than 60% dry matter, brown color.
  • the beets 11 enter a washing unit 12.
  • washed beets 11a are optionally cut into a cutting unit 13.
  • the washed whole beets 11a or cut 11b are then reheated in a washing unit.
  • reheating 14 consisting for example of a steam cooker at 100 ° C.
  • the sweet juice He is then filtered by means of a centrifuge 16, for example of the Guinard® type, which makes it possible to obtain two products, namely a filtered sweet juice Hf and a filter cake Hg.
  • the filtered sweet juice Hf is then concentrated by means of a vacuum evaporator 17 making it possible to obtain a filtered juice Hh juice syrup with a purity of about 90% and more than 60% of dry matter.
  • the filter cake 11g is, for its part, preferably mixed with the pressing cake Hd, the said mixture Hi being then kept dried or as it is in silos 18. According to the second embodiment illustrated in FIG.
  • installation 20 for the implementation of the sugar beet processing method also leads to two end products, namely on the one hand a mixture of pressing cake and retentate or a mixture of pressing cake, filtration and of retentate and secondly, a syrup of filtered sweet juice with a purity greater than 93%, straw-yellow color.
  • beets 21 enter a washing unit 22. These beets are washed 21a are optionally cut into a cutting unit 23.
  • the whole beet 21a or cut 21b then enter a pressing unit 24, for example a screw press known to those skilled in the art, so as to output two products separate: on one side a pressing cake 21d beets containing more than 20% sugar relative to the dry matter and on the other side, a sweet juice 21st beetroot at a concentration greater than 15% dry matter.
  • the sweet juice 21e is then optionally filtered using a centrifuge to obtain two products, on one side a filter cake that can be reincorporated into the pressing cake and the other a filtered sweet juice.
  • the sweetened juice 21e or the filtered sweet juice will be mixed with flocculant 25, for example of the Sucrofloc® type, in a mixer 26, the said mixture 27 being then filtered by means of a membrane filtration unit 28, by example of the mineral membrane type with a porosity of between 0.14 and 0.20 ⁇ m, allowing two products to be obtained, namely a permeate 29 constituting a filtered sweet juice with a purity greater than 93% and a retentate 30.
  • filtered sweet juice of higher purity is then concentrated and then used in crystallization according to known techniques, in food sugar.
  • the retentate 30 is, for its part, preferably mixed with the pressing cake 2 Id, said mixture 31 being then kept dried or as is in silos 32.
  • the pressing cake mixture Hd Hd with the filter cake Hg and the pressing cake mixture 31d 21d with the retentate 30, or even the pressing cake Hd or 21d alone, preserved in the silos 18 or 32, are used either as component in animal feed either as a fermentation substrate.
  • the filtered sweet juice Hh obtained according to the transformation method illustrated in FIG. 2 is also used either as a component in animal feed or as a fermentation substrate.
  • product NA The purpose of the following description is to highlight the particular characteristics of the pressing cake Hd or 21d, or even the mixture lli or 30, hereinafter referred to as product NA in which there still remains a significant amount of sugar of constitution, in comparison with the overdriven pulps or sugar-sweetened pulps.
  • the transformation method makes it possible to obtain a product NA whose composition has the analytical values (in% DM dry matter) and the food values (per kg dry matter DM) as follows:
  • Digestable Protein in the Intestine (DINP): 45 g / kg
  • Digestable Protein in the Intestine (PDIE): 63 g / kg
  • DINP is the amount of digestible protein in the gut of a food when it is included in a degradable nitrogen deficiency ration.
  • PDIE represents the amount of digestible protein in the intestine of a food when it is included in a diet deficient in energy.
  • silage principle NA product preservation tests, overpressed pulps and sugar-sweetened pulps were carried out by the silage principle.
  • the principle of silage is to put the fresh product away from the air so as to allow the development of anaerobic lactic acid bacteria. To do this, the silage is usually packed to evacuate the maximum oxygen. The rapid development of lactic acid bacteria results in a rapid increase in the acidity of the silage (lower pH).
  • a rapid acidification of the silo is essential in order to rapidly bring the pH to a value lower than 4. If this acidification is too slow, there is a risk of developing enterobacteria and butyric spores which will produce acetic acid and butyric acid responsible for a loss of dry matter silage and therefore of nutritional value and also the lack of appetite of silage: odors and unpleasant tastes.
  • the lactic acid bacteria By fermenting the soluble sugars contained in the silage, the lactic acid bacteria produce lactic acid, acidify the medium very quickly and lower the pH to a value lower than 4. At a pH below 4, proteolysis (loss of protein by fermentation) and fermentations producing volatile fatty acids in silage are stopped. The silage becomes stable and can be kept in good conditions, making it suitable to meet the nutritional needs of livestock.
  • the tests measured the evolution of the acidity (pH) of the NA product silos.
  • the silo conditions for the product NA are advantageous. Indeed, to promote the development of anaerobic lactic acid bacteria and thus promote the lowering of the pH of the silo, it is essential with the pressurized pulps, to pack the silage product. However, unlike the compressed pulps on which the pH measurements were made, the product NA was not compacted during the constitution of the silo. Its acidification was nevertheless faster and reached a level of acidity higher than that of the pressed pulps. The fact that the NA product does not need to be compacted represents a considerable time saving for the farmers who use the NA product and limits the risks of incorporating soil into the silage and therefore its contamination by butyric spores.
  • the freezing points differ between the NA product, the pressurized pulps and the sweetened overpressed pulps.
  • the resistance of the product to freezing has several advantages: - in case of freezing of the silage, the breeder can not use it any more and can no longer distribute it to his animals;
  • the freezing stages for the sweetened pressurized pulps and for the product NA are reached at the same time.
  • the overpressed pulp batch remains slower to reach this level.
  • the batch of pressurized pulps has a temperature of freezing stage definitely higher than the 2 other lots:
  • the Pulpes Surpressées batch is more heterogeneous with an average of 4h45 against 3h40 for the Supressed Sweet Pulps lot and 4h30 for the lot produced NA.
  • the freezing stage is reached later and is lower for the NA product compared to the overpressed pulps which reflects its greater ability to resist frost in comparison with the pressurized pulps.
  • Sugary sweetened pulps follow a profile similar to that of the product NA to the freezing point after which the kinetics of freezing is faster than that of the product NA.
  • the objective is to compare two products, animal feed, with the same chemical composition: dry matter, sugar content, etc., but obtained by two different processes. Since the theoretical dietary values of the two products, NA product and sweetened sugar pulps were the same, we created a ration in which we substituted the NA product with sweetened sugar pulp.
  • NA in comparison to those containing sweet pressed pulps. This reflects the animal's better rumen fermentations for the NA product and therefore a better valuation of the food by the animal to express all its zootechnical performance. Finally, from a practical point of view, it was found that the product NA only froze at a temperature below -3 ° C, while the pressurized pulps froze around 0 ° C. The use and distribution NA product to animals are therefore facilitated in winter period which will be the main period of distribution to animals.

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Abstract

L'invention concerne un procédé de transformation de betteraves comprenant au moins les étapes suivantes : lavage des betteraves; pressage partiel des betteraves pour l'obtention d'une part, d'un gâteau de pressage sucré à plus de 20% par rapport à la matière sèche et, d'autre part, d'un jus sucré à une concentration supérieure à 15% de matière sèche; séparation du gâteau de pressage et du jus sucré. L'invention concerne également des nutritions pour animaux, des substrats de fermentation et du sucre alimentaire à base des produits obtenus à partir de ce procédé de transformation de betteraves.

Description

PROCEDE ET UNITE DE TRANSFORMATION DE BETTERAVES
La présente invention concerne un procédé et une unité de transformation de betteraves afin d'obtenir du jus de pressage sucré et un gâteau de pressage de betteraves, encore appelé produit NA, pouvant être valorisées sous diverses formes, notamment en nutrition animale, en substrat de fermentation et en sucre cristallin.
Actuellement, les betteraves, contenant de l'ordre de 23% de matière sèche sont transformées selon le schéma sucrier traditionnel, illustré en figure 1, pour produire d'une part du jus sucré et d'autre part des pulpes.
Les betteraves sucrières sont tout d'abord lavées puis coupées en cossettes avant de passer dans un extracteur de grande capacité à l'intérieur duquel circule de l'eau chaude à contre courant. Il faut un temps de contact suffisamment long pour que le sucre contenu dans les cossettes passe dans l'eau ; c'est la diffusion. Une fois cette étape franchie, il ressort alors deux produits, les pulpes de betteraves « qui sont épuisées en sucre » et une eau chargée en sucre appelée également jus de diffusion qu'il conviendra de purifier selon le procédé de séparation calcocarboné, de concentrer pour obtenir un sirop et de cristalliser pour obtenir du sucre cristallisé. Ces trois dernières étapes sont facultatives pour l'utilisation du jus de diffusion en fermentation.
Du fait de leur faible teneur en sucre, les pulpes ainsi obtenues ne peuvent pas être valorisées en fermentation industrielle, et sont uniquement utilisées en alimentation animale sous trois formes principales : - les pulpes humides : environ 11 % de matière sèche ;
- les pulpes surpressées : environ 27 % de matière sèche ;
- les pulpes sèches : environ 88 % de matière sèche.
Les pulpes humides sont directement issues de la diffusion. En raison de leur faible teneur en matière sèche (11 %) leur intérêt est réduit en nutrition animale. En effet le coût de transport est élevé et, la réglementation impose aux éleveurs, pour ce type de produit ayant une matière sèche faible, de disposer de fosses de récupération des jus provenant de l'écoulement du produit (ensilage) contenu dans ces silos. Il s'agit d'investissements généralement coûteux et difficilement amortissables au regard du produit.
Ainsi, l'emploi des pulpes surpressées à teneur supérieure en matière sèche s'est développé en élevage.
Son utilisation est très répandue en élevages laitiers (vaches laitières) et en bovins viande à proximité des sucreries. Les éleveurs constituent de gros silos de pulpes surpréssées durant les 3 mois de fonctionnement de la sucrerie, correspondant à la période de récolte des betteraves, qui pourront alors être distribuées tout au long de l'année à leurs animaux.
Des précautions sont nécessaires pour la confection de ces ensilages ; les pulpes surpressées ensilées ont en effet souffert, notamment en production laitière, d'une mauvaise image liée au développement de spores butyriques Ces spores butyriques ayant en autre pour origine l'incorporation de terre dans l'ensilage par les pneus des engins utilisés pour le tassage des silos, vont souiller le pis des vaches avant de contaminer le lait diminuant de fait sa qualité et donc le prix payé au producteur.
Les atouts de la pulpe surpressée alimentaire sont certes nombreux en élevage : - forte digestibilité grâce à ses parois peu lignifiées ;
- bonne valeur énergétique ;
- apport d'acides aminés indispensables comme la lysine et la thréonine ;
- effet galactogène démontré par plusieurs études. Son emploi nécessite néanmoins quelques recommandations :
- Limiter les quantités ingérées du fait de l'important effet laxatif ;
- Soigner la conservation des pulpes surpréssées de betterave sous forme d'ensilage pour une conservation sur plusieurs mois.
Le principe de l'ensilage est simple ; il s'agit de mettre le produit à l'abri de l'air de façon à favoriser le développement rapide des bactéries lactiques.
En utilisant les sucres solubles contenus dans le produit ensilé comme nutriment, les bactéries lactiques se développent et acidifient très rapidement le milieu en abaissant le pH vers une valeur voisine de 4. Tant que l'air ne s'infiltre pas, cette acidité stabilise le silo en limitant le développement des micro-organismes dont notamment les spores butyriques et les conformes. Le produit ensilé conserve ainsi sa valeur alimentaire et son appétence pendant plusieurs mois.
Les pulpes surpressées doivent être réceptionnées par l'éleveur et mises en silo rapidement. Elles doivent être étalées en couches successives sur une dalle et être tassées. Le silo doit être rapidement fermé hermétiquement. Ceci permettra alors une acidification rapide du silo par production d'acide lactique. Cette acidification constituera alors une barrière au développement des spores butyriques et des conformes néfastes pour la conservation du produit.
Dans ce contexte, le schéma sucrier betteravier actuel optimisé pour extraire le maximum de sucre à partir de cossettes de betteraves présente plusieurs particularités:
- la découpe des betteraves lavées en cossettes de forme faîtière pour éviter que les morceaux ne se collent les uns aux autres dans le diffuseur (les cossettes mesurent environ 0,9 à 1,3 millimètres d'épaisseur et de 5 à 6 centimètres de longueur) ; - un traitement long entre la découpe des betteraves et la sortie des pulpes lié au temps nécessaire pour permettre la diffusion du sucre dans l'eau ;
- une température de traitement élevée afin d'optimiser cette diffusion ; - des pulpes surpressées produites pauvres en sucre (7% sur la matière sèche) ;
- un jus de diffusion dilué (environ 15% de matière sèche). Les principaux inconvénients de cette technique sont :
- une oxydation dégradante rapide des cossettes dès leurs découpes ; - une dégradation partielle de la matière sèche de la betterave par fermentation lors de la diffusion pour des raisons de durée et de températures en phase aqueuse ;
- des pulpes surpressées difficilement fermentescibles car pauvres en sucre et chaudes rendant leurs conservations par ensilage difficiles ;
- les pulpes surpressées, qui sont chaudes en sortie d'usine, se refroidissent trop lentement dans les silos, favorisant le développement des bactéries pectinolitiques qui dégradent la pectine présente dans les pulpes réduisant l'appétence pour les animaux ;
- un jus de diffusion dilué (à environ 15% de matière sèche) et chaud facilement dégradé par fermentation ;
- la diffusion est réalisée dans des échangeurs de grandes tailles présentant un risque industriel important. - pour permettre sa concentration et éventuellement ensuite sa cristallisation, le jus de diffusion dilué doit subir un traitement calcocarboné complexe et coûteux en énergie consistant d'abord en un traitement à la chaux qui précipite un certain nombre d'impuretés et ensuite en deux carbonatations successives qui précipitent la chaux en excès à l'aide du dioxyde de carbone.
L'art antérieur révèle divers procédés pour l'extraction d'un jus sucré pour la production de sucre. Ainsi, le document NL-C2-1014605 décrit un pressage de betteraves entières ou découpées, les betteraves pressées pouvant être valorisées comme aliment en nutrition animale et le jus sucré étant destiné à la production de sucre. Le document EP 1063605 décrit un procédé comprenant uniquement deux étapes d'extraction par pressage d'un mélange comprenant une râpure fraîche de betteraves et un additif de jus sucré. Le document EP 1022342 décrit un procédé d'extraction d'un jus sucré comprenant une multitude d'étapes de pressage et d'extraction. Le document DATABASE WPI Week 199711 Thomson Scientific, London, GB ; AN1997- 117132 XP002499480 & RU 2 062 700, ainsi que le document DATABASE WPI Week 199704 Thomson Scientific, London, GB ; AN 1997-041286 XP002499481 & RU 2 058 993 décrivent un pressage de betterave pour la production d'un jus sucré. Ces divers procédés de transformation aboutissent à l'obtention d'une part, de pulpes de betteraves pauvres en sucre et d'autre part, d'un jus sucré dilué. De telles pulpes de betteraves sont difficilement fermentescibles et, en conséquence, difficilement conservables en silos. Les procédés mis en œuvre sont en outre plus ou moins conséquents et nécessitent des installations lourdes et onéreuses, augmentant alors le coût des produits après transformation. La présente invention permet de pallier les inconvénients existants et propose, pour cela, un procédé de transformation des betteraves simplifiant considérablement l'installation et offrant une meilleure exploitation des produits obtenus après transformation. En outre, la présente invention a pour but d'améliorer la conservation en silos des gâteaux de betteraves pressées ou leur utilisation directe pour son exploitation en tant que nutrition animale et/ou substrat de fermentation, ainsi que la transformation secondaire éventuelle du jus sucré pour son exploitation en tant que nutrition animale, substrat de fermentation ou sucre cristallin.
A ce titre, l'invention concerne un procédé de transformation de betteraves comprenant au moins les étapes suivantes :
- lavage des betteraves ;
- pressage partiel des betteraves pour l'obtention d'une part, d'un gâteau de pressage contenant plus de 20% de sucre par rapport à la matière sèche et, d'autre part, d'un jus sucré à une concentration supérieure à 15% de matière sèche ;
- séparation du gâteau de pressage et du jus sucré.
Le procédé de transformation peut en outre comprendre entre l'étape de lavage et de pressage, une étape de découpage des betteraves.
Le temps court ainsi qu'une température réduite lors du pressage en ligne des betteraves entières ou découpées, comparativement aux conditions de la diffusion traditionnelle, limitent les pertes par dégradation de la matière sèche liées à la fermentation tant dans le gâteau de pressage que dans le jus sucré. En outre, le gâteau de pressage de betterave qui, à la différence des pulpes, est à une température inférieure et contient une quantité supérieure de sucres, à savoir plus de 20 % de la matière sèche par rapport à 7% pour les pulpes surpressées, favorise en conditions anaérobies le développement rapide des bactéries lactiques. Ce développement rapide est favorable à une bonne conservation du gâteau de pressage en silo. Par ailleurs, la fraction de sucre non utilisée par ces bactéries lactiques sera valorisée lors la fermentation ruminale. De même, de part sa teneur élevée en sucre, le gâteau de pressage des betteraves peut être utilisé comme substrat de fermentation industriel.
Selon le procédé objet de l'invention, le jus de pressage sera traité en continu plus rapidement que le procédé sucrier classique limitant ainsi sa dégradation par fermentation.
Selon un mode de réalisation, le procédé comprend entre l'étape de lavage et l'étape de pressage, une étape de réchauffage des betteraves entières ou découpées. En outre, le procédé comprenant une étape de filtration en continu du jus sucré par centrifugation pour l'obtention d'une part, d'un gâteau de filtration et, d'autre part, d'un jus sucré filtré. De manière préférentielle, selon ce premier mode, on mélange ensuite le gâteau de filtration avec le gâteau de pressage. De même, on réalise une étape de traitement du jus sucré filtré par évaporation pour l'obtention d'un sirop de jus sucré filtré concentré à plus de 60% de matière sèche et d'une pureté voisine de 90% (rapport sucre sur matière sèche). Cette étape de traitement permet d'obtenir un sirop de jus sucré filtré conservable et manipulable. Selon un second mode de réalisation, le procédé comprenant les étapes suivantes :
- de mélange d'un faible pourcentage de floculant, de l'ordre de 1%, avec le jus sucré obtenu après pressage des betteraves entières ou découpées ; - d'éventuel mélange d'un faible pourcentage de floculant, de l'ordre de 1%, avec le jus sucré filtré obtenu après centrifugation du jus obtenu après pressage des betteraves entières ou découpées;
- de filtration membranaire dudit mélange pour l'obtention d'un rétentat et d'un perméat, ledit perméat procurant du sirop de jus sucré filtré d'une pureté d'au moins 93% plus particulièrement destiné à la production de sucre cristallisé.
De manière préférentielle, selon ce second mode, on mélange le rétentat avec le gâteau de pressage ou avec les gâteaux de filtration et de pressage.
L'invention concerne également un procédé de conservation du gâteau de pressage, mélangé éventuellement avec le gâteau de filtration obtenu selon l'un des deux modes de réalisations et ou avec le rétentat obtenu selon le second mode de réalisation. Le procédé de conservation comprend une étape d'ensilage du gâteau de pressage ou du mélange, sans tassage dudit gâteau de pressage ou dudit mélange dans le silo. Cela présente pour avantage de supprimer tout tassage nécessaire lors de la mise en silo des pulpes surpressées de betteraves pour chasser l'air présent dans ledit silo. En effet, selon l'invention, le gâteau de pressage ou le mélange permet le tassement naturel de celui-ci lors de la mise en silo qui, en combinaison avec le pourcentage de sucre dans ledit gâteau de pressage ou mélange, suffit pour le développement des bactéries lactiques permettant d'abaisser le pH en dessous de 4. On simplifie ainsi considérablement le procédé de conservation par la suppression du tassage, réduisant de fait la contamination de l'ensilage due aux spores butyriques ayant en autre pour origine l'incorporation de terre dans l'ensilage par les pneus des engins utilisés pour le tassage des silos .
Le procédé de transformation peut en outre comprendre une étape finale de séchage du gâteau de pressage, mélangé éventuellement avec le gâteau de filtration obtenu selon l'un des deux modes de réalisation et ou avec le rétentat obtenu selon le second mode de réalisation. L'invention concerne également des nourritures pour animaux à base de gâteau de pressage ou de mélange conservé selon le procédé de conservation objet de la présente invention, voire à base de sirop de jus sucré filtré d'une pureté d'environ 90% et plus de 60% de matière sèche obtenu selon le procédé de transformation selon le premier mode de réalisation.
L'invention concerne également des substrats industriels de fermentation à base de gâteau de pressage ou du mélange obtenu selon le procédé de transformation objet de la présente invention, voire à base de sirop de jus sucré filtré d'une pureté d'environ 90% et plus de 60% de matière sèche obtenu selon le procédé de transformation selon le premier mode de réalisation.
L'invention concerne également des nourritures pour animaux à base de gâteau de pressage ou de mélange conservé selon le procédé de conservation objet de la présente invention, voire à base de sirop de jus sucré filtré d'une pureté d'environ 93% obtenu selon le procédé de transformation selon le second mode de réalisation.
L'invention concerne également des substrats industriels de fermentation à base de gâteau de pressage ou du mélange obtenu selon le procédé de transformation objet de la présente invention, voire à base de sirop de jus sucré filtré d'une pureté d'environ 93% obtenu selon le procédé de transformation selon le second mode de réalisation.
L'invention concerne également du sucre alimentaire obtenu par cristallisation du sirop de jus sucré filtré d'une pureté d'environ 93% obtenu selon le procédé de transformation selon le second mode de réalisation. L'invention concerne également une installation pour la mise en œuvre du procédé de transformation de betteraves objet de la présente invention, permettant l'obtention d'un gâteau de pressage des betteraves et d'un jus sucré de betteraves. Cette installation comprend notamment une unité de lavage des betteraves, une unité de pressage, du type presse à vis ou bi vis agencée pour réaliser un pressage partiel des betteraves pour l'obtention d'une part, d'un gâteau de pressage sucré à plus de 20% par rapport à la matière sèche et, d'autre part, d'un jus sucré à une concentration supérieure à 15% de matière sèche. L'unité de pressage comprend également des moyens de séparation du gâteau de pressage et du jus sucré obtenus après pressage des betteraves. Pour la mise en œuvre du premier mode de réalisation du procédé de transformation, l'installation comprend, en outre, une unité de réchauffage des betteraves entières ou découpées, de préférence du type cuiseur vapeur à 1000C, ainsi qu'une centrifugeuse pour la filtration du jus sucré de betteraves pressées permettant l'obtention d'un gâteau de filtration et d'un jus sucré filtré.
Pour la mise en œuvre du second mode de réalisation du procédé de transformation, l'installation comprend, en outre, une unité d'apport d'un floculant dans le jus sucré de betteraves pressées ou dans le jus sucré de betteraves filtré par centrifugation et une unité de filtration membranaire, de préférence du type membrane minérale avec une porosité de l'ordre de 0.14 à 0.20 μm permettant l'obtention d'un sirop de jus sucré filtré d'une pureté d'au moins 93%.
Les caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description suivante s'appuyant sur des figures parmi lesquelles :
- la figure 1 schématise une installation traditionnelle connue de l'état de la technique ;
- les figures 2 et 3 schématisent deux installations pour la mise en œuvre du procédé de transformation de la betterave selon les deux modes de réalisation précités, fonction du type de jus sucré recherché ;
- la figure 4 illustre un graphe montrant l'évolution de l'acidité (pH) dans les silos lors de la conservation du gâteau de pressage ou d'un mélange dudit gâteau de pressage avec du gâteau de filtration ou du rétentat ; - la figure 5 illustre le suivi de la congélation du gâteau de pressage ou du mélange, en comparaison avec des pulpes de betteraves surpressées et des pulpes de betteraves surpressées sucrées ;
- les figures 6 et 7 illustrent des diagrammes obtenus lors d'une étude comparative de l'évolution de la production totale de gaz représentative de la capacité fermentaire dans le rumen d'un animal pour les nourritures pour animaux à base de gâteau de pressage ou de mélange dudit gâteau de pressage avec du gâteau de filtration ou du rétentat et la même nourriture pour animaux dans laquelle on a remplacé ledit gâteau de pressage ou ledit mélange par de la pulpe surpressée sucrée ;
Les procédés traditionnels, connus de l'homme de métier, consistent à réaliser les étapes selon le schéma de la figure 1. Les betteraves 1 sont tout d'abord lavées dans une unité de lavage 2 et découpées en cossettes la dans une unité de découpage 3. Les cossettes la pénètrent ensuite dans un extracteur 4 dans lequel circule à contre courant, une eau chaude 5, ce qui permet la diffusion du sucre présent dans les cossettes, dans l'eau chaude. Il en ressort des pulpes de betteraves Ib épuisées en sucre qui sont alors pressées dans une unité de pressage 6 pour en extraire l'humidité 7 restante et obtenir en sortie des pulpes surpressées Ic qui sont ensuite conservées dans des silos 8. Parallèlement, le jus de diffusion 5a chargé en sucre en sortie de l'extracteur 4, est purifié par un traitement calcocarboné complexe puis concentré et cristallisé dans une ou plusieurs unités de traitement 9. Il en résulte les effets ou inconvénients précités. Selon le premier mode de réalisation et le second mode de réalisation de l'invention illustrés respectivement aux figures 2 et 3, le procédé de transformation des betteraves permet au moins l'obtention de deux produits de base, à savoir d'une part, un gâteau de pressage contenant plus de 20% de sucre par rapport à la matière sèche et, d'autre part, un jus sucré à une concentration supérieure à 15% de matière sèche. Selon le premier mode de réalisation illustré en figure 2, l'installation 10 pour la mise en œuvre du procédé de transformation des betteraves permet en outre d'aboutir à deux produits finaux, à savoir d'une part un mélange de gâteau de pressage et de gâteau de filtration et d'autre part, un sirop de jus sucré filtré d'une pureté d'environ 90% et plus de 60% de matière sèche, de couleur marron. Tel que schématisé en figure 2, les betteraves 11 pénètrent dans une unité de lavage 12. Ces betteraves lavées lia sont éventuellement découpées dans une unité de découpage 13. De préférence, les betteraves lavées entières lia ou découpées 11b sont ensuite réchauffées dans une unité de réchauffage 14, constituée par exemple d'un cuiseur vapeur à 1000C. Les betteraves entières ou découpées, réchauffées lie, pénètrent ensuite dans une unité de pressage 15, par exemple une presse bi vis connue de l'homme de métier, qui réalise un pressage partiel en sorte d'obtenir en sortie deux produits séparés : d'un côté un gâteau de pressage Hd des betteraves contenant plus de 20% de sucre par rapport à la matière sèche et de l'autre côté, un jus sucré He de betteraves à une concentration supérieure à 15% de matière sèche. Le jus sucré He est ensuite filtré au moyen d'une centrifugeuse 16, par exemple du type Guinard®, permettant l'obtention de deux produits, à savoir un jus sucré filtré Hf et un gâteau de filtration Hg. Le jus sucré filtré Hf est alors concentré au moyen d'un évaporateur sous vide 17 permettant d'aboutir à un sirop de jus sucré filtré Hh d'une pureté d'environ 90% et plus de 60% de matière sèche. Le gâteau de filtration llg est quant à lui, de préférence mélangé avec le gâteau de pressage Hd, ledit mélange Hi étant ensuite conservé séché ou en l'état dans des silos 18. Selon le second mode de réalisation illustré en figure 3, l'installation 20 pour la mise en œuvre du procédé de transformation des betteraves permet en outre d'aboutir à deux produits finaux, à savoir d'une part un mélange de gâteau de pressage et de rétentat ou un mélange de gâteau de pressage, de filtration et de rétentat et d'autre part, un sirop de jus sucré filtré d'une pureté supérieure à 93%, de couleur jaune paille. Tel que schématisé en figure 3, les betteraves 21 pénètrent dans une unité de lavage 22. Ces betteraves lavées 21a sont éventuellement découpées dans une unité de découpage 23. Les betteraves entières 21a ou découpées 21b pénètrent ensuite dans une unité de pressage 24, par exemple une presse à vis connue de l'homme de métier, en sorte d'obtenir en sortie deux produits séparés : d'un côté un gâteau de pressage 21d des betteraves contenant plus de 20% de sucre par rapport à la matière sèche et de l'autre côté, un jus sucré 21e de betteraves à une concentration supérieure à 15% de matière sèche. Le jus sucré 21e est ensuite éventuellement filtré au moyen d'une centrifugeuse permettant l'obtention de deux produits, d'un côté un gâteau de filtration qui pourra être réincorporé dans le gâteau de pressage et de l'autre un jus sucré filtré. Suivant le cas le jus sucré 21e ou le jus sucré filtré sera mélangé avec du floculant 25, par exemple du type Sucrofloc®, dans un mélangeur 26 , ledit mélange 27 obtenu étant ensuite filtré au moyen d'une unité de filtration membranaire 28, par exemple du type membrane minérale avec une porosité comprise entre 0,14 et 0,20 μm, permettant l'obtention de deux produits, à savoir un perméat 29 constituant un jus sucré filtré d'une pureté supérieure à 93% et rétentat 30. Le jus sucré filtré d'une pureté supérieure est ensuite concentré puis utilisé en cristallisation selon des techniques connues, en sucre alimentaire. Le rétentat 30 est quant à lui, de préférence mélangé avec le gâteau de pressage 2 Id, ledit mélange 31 étant ensuite conservé séché ou en l'état dans des silos 32.
Le mélange Hi de gâteau de pressage Hd avec le gâteau de filtration Hg et le mélange 31 de gâteau de pressage 21d avec le rétentat 30, voire le gâteau de pressage Hd ou 21d seul, conservés dans les silos 18 ou 32, sont utilisés soit comme composant dans la nourriture pour animaux soit comme substrat de fermentation. Le jus sucré filtré Hh obtenu selon le procédé de transformation illustré en figure 2, est également utilisé soit comme composant dans la nourriture pour animaux soit comme substrat de fermentation. La description suivante a pour but de mettre en évidence les caractéristiques particulières du gâteau de pressage Hd ou 21d, voire du mélange lli ou 30, ci-après dénommé produit NA dans lequel il reste encore une quantité importante de sucre de constitution, en comparaison des pulpes surpréssées ou des pulpes surpressées sucrées.
Selon l'invention, le procédé de transformation permet d'aboutir à un produit NA dont la composition présente les valeurs analytiques (en % de matière sèche MS) et les valeurs alimentaires (par kg de matière sèche MS) suivantes :
Valeurs analytiques (en % de MS) :
MS : 30% Protéines brutes : 7,3 %
Matière grasse : 0,1 %
Cendres brutes : 9.0 %
Sucres : 30 %
Cellulose Brute : 14,3 %
Valeurs alimentaires (par kg de MS)
Unité fourragère lait (UFL) : 1.44
Unité fourragère Viande (UFV) : 1.35
Protéine Digestible dans l'Intestin (PDIN) : 45 g/kg Protéine Digestible dans l'Intestin (PDIE) : 63 g/kg
Protéine Digestible Alimentaire (PDIA) : 21 g/kg
Où :
PDIN représente la quantité de protéines digestibles dans l'intestin d'un aliment quand il est inclus dans une ration déficitaire en azote dégradable.
PDIE représente la quantité de protéines digestibles dans l'intestin d'un aliment quand il est inclus dans une ration déficitaire en énergie.
En comparaison, les pulpes surpressées provenant du schéma sucrier traditionnel, illustré en figure 1, présentent une teneur en matière sèche de 27 % environ. Ces pulpes surpressées ont une composition présentant les valeurs analytiques et les valeurs alimentaires suivantes : Valeurs analytiques (en % de MS)
MS : 27 %
Protéines brutes : 9,8 %
Cendres brutes : 9.0 %
Sucres : 7 %
Cellulose Brute : 20,6 %
Valeurs alimentaires (Oar kα de MS")
UFL : 1.01
UFV : 0,99
PDIN : 60 g/kg
PDIE : 84 g/kg
PDIA : 28 g/kg
Une seconde comparaison a été réalisée avec des pulpes surpressées sucrées. Ces pulpes surpressées sucrées sont une association de pulpes surpressées décrites précédemment et de sirop de sucre issu du procédé sucrier classique contenant 87 % de sucre sur matière sèche. Ces deux produits ont été mélangés pour obtenir une composition chimique similaire à celle du produit NA. Ces pulpes surpressées sucrées ont une composition présentant les valeurs analytiques et les valeurs alimentaires suivantes : Valeurs analytiques (en % de MS) MS : 30 %
Protéines brutes : 7,3 % Matière grasse : 0,1 %
Cendres brutes : 9.0 % Sucres : 30 %
Cellulose Brute : 14,3 % Valeurs alimentaires (par kα de MS) UFL : 1.44 UFV : 1.35 PDIN :45 g/kg
PDIE : 63 g/kg PDIA : 21 g/kg
Des essais de conservation du produit NA, des pulpes surpressées et des pulpes surpressées sucrées ont été réalisés par le principe de l'ensilage. Le principe de l'ensilage est de mettre le produit frais à l'abri de l'air de façon à permettre le développement des bactéries lactiques anaérobies. Pour ce faire, l'ensilage est généralement tassé pour évacuer le maximum d'oxygène. Le développement rapide des bactéries lactiques se traduit par une augmentation rapide de l'acidité de l'ensilage (baisse du pH).
Une acidification rapide du silo est indispensable afin d'amener rapidement le pH à une valeur inférieure à 4. Si cette acidification est trop lente, il y a risque de développement d'entérobactéries et de spores butyriques qui vont produire de l'acide acétique et de l'acide butyrique responsables d'une part d'une perte de matière sèche de l'ensilage et donc de valeur nutritionnelle et d'autre part de l'inappétence de l'ensilage : odeurs et goûts désagréables.
En fermentant les sucres solubles contenus dans l'ensilage, les bactéries lactiques produisent de l'acide lactique, acidifient très rapidement le milieu et abaissent le pH à une valeur inférieure à 4. A un pH inférieur à 4, la protéolyse (perte de protéines par fermentation) et les fermentations productrices d'acides gras volatils dans le fourrage ensilé sont stoppées. L'ensilage devient stable et peut être conservé dans de bonnes conditions, le rendant apte à répondre aux besoins alimentaires de l'élevage.
Les essais ont permis de mesurer l'évolution de l'acidité (pH) des silos de produit NA .
Mesure du pH du produit NA après sa mise en silo :
Ce qui permet d'aboutir au graphe de la figure 4 montrant l'évolution de l'acidité (pH) du produit NA conservé en ensilage. On constate que le pH du produit NA se stabilise aux environs de 3,4 après une durée de conservation de 18 jours.
Une comparaison avec les pulpes surpressées montre qu'elles n'atteignent jamais un pH aussi bas. Après 32 jours, le pH des pulpes surpressées mesuré sur 9 silos différents n'était que de 3,9. De plus, au bout de prés de 5 mois, le pH de ces silos de pulpes surpressées n'a pas été inférieur à 3,6.
En outre, les conditions de mise en silo pour le produit NA sont avantageuses. En effet, pour favoriser le développement des bactéries lactiques anaérobies et donc favoriser la diminution du pH du silo, il est indispensable avec les pulpes surpressées, de tasser le produit ensilé. Or, contrairement aux pulpes surpressées sur lesquelles ont été réalisées les mesures de pH, le produit NA n'a pas été tassé lors de la constitution du silo. Son acidification a tout de même été plus rapide et a atteint un niveau d'acidité supérieur à celui des pulpes surpressées. Le fait que le produit NA ne doive pas être tassé représente un gain de temps considérable pour les agriculteurs utilisateurs du produit NA et limite les risques d'incorporation de terre dans l'ensilage et donc sa contamination par des spores butyriques .
Par ailleurs, les points de congélation diffèrent entre le produit NA, les pulpes surpressées et les pulpes surpressées sucrées. La résistance du produit à la congélation présente plusieurs avantages : - en cas de gel de l'ensilage, l'éleveur ne peut plus l'utiliser et ne peut plus le distribuer à ses animaux ;
- il peut également se former de gros blocs gelés de produits qui peuvent parfois endommager le matériel distribuant les aliments aux animaux. Des mesures de cinétique de congélation ont été réalisées pour comparer les pulpes surpressées, le produit NA et les pulpes surpressées sucrées. Ces mesures sont illustrées sur le graphe de la figure 5 qui montre le suivi de la congélation du produit NA en comparaison des pulpes surpressées et des pulpes surpressées sucrées. Il apparaît que :
- les paliers de congélation pour les pulpes surpressées sucrées et pour le produit NA sont atteints en même temps. Le lot pulpes surpressées reste plus lent à atteindre ce palier.
- le lot pulpes surpressées a une température de palier de congélation nettement plus élevée que les 2 autres lots :
• lot pulpes surpressées : 0,2 / 0,30C ;
• lot pulpes surpressées sucrées : - 2°C ;
• lot produit NA : - 3°C ;
- les lots Pulpes surpressées sucrées et produit NA ont une congélation plus douce et des durées de palier similaires ;
- par contre, le lot Pulpes surpressées est plus hétérogène avec une moyenne de 4h45 contre 3h40 pour le lot Pulpes surpressées sucrées et 4h30 pour le lot produit NA.
En conclusion, on constate ainsi une acidification plus rapide du silo de produit NA que des silos de pulpes surpressées. De plus, le pH de stabilisation du produit NA est de 3,4. Le produit NA peut ainsi se conserver sans développer une microflore indésirable à sa conservation. En outre, ce résultat peut être obtenu sans que le silo soit tassé, contrairement aux pulpes surpressées ce qui présente des avantages certains : des contraintes de travail réduites pour les agriculteurs et des risques réduits de contamination de l'ensilage par des spores butyriques.
Le pallier de congélation est atteint plus tard et est plus bas pour le produit NA par rapport aux pulpes surpressées ce qui traduit sa plus grande capacité à résister au gel en comparaison des pulpes surpressées. Les pulpes surpressées sucrées quant à elles suivent un profil similaire à celui du produit NA jusqu'au pallier de congélation après quoi, la cinétique de congélation est plus rapide que celle du produit NA.
Les mesures de la production totale de gaz sur le produit NA, les pulpes surpressées et les pulpes surpressées sucrées aboutissent aux graphes des figures 6 et 7 montrant une comparaison de la production totale de gaz entre une ration à base de produit NA et une ration à base de pulpes surpressées sucrées. Ces mesures de production totale de gaz pour différentes rations pour vaches laitières ont été réalisées dans un fermenteur à partir de jus de rumen.
Selon une série d'essai, on compare des rations à base de produit NA et pulpes surpressées sucrées. Des essais comparables ont été réalisés avec des rations à base de produit NA et de pulpes surpressées et permettent d'aboutir à des conclusions similaires. Seuls les premiers essais sont pour cela développés ci-après.
L'objectif est de comparer deux produits, nourriture pour animaux, de même composition chimique : matière sèche, teneur en sucre, etc.. mais obtenus suivant deux procédés différents. Etant donné que les valeurs alimentaires théoriques des deux produits, produit NA et pulpes surpressées sucrées étaient les mêmes, nous avons créé une ration dans laquelle nous avons substitué le produit NA par la pulpe surpressée sucrée.
La mesure de la production de gaz permet de déterminer la capacité fermentaire de la ration ou de l'aliment testé. Plus la production de gaz sera importante avec le même équilibre alimentaire (Energie / Azote), plus les aliments ingérés auront été valorisables pour l'animal. En comparaison des pulpes surpressées sucrées, la cinétique de fermentation et la production totale de gaz sont plus importantes avec le produit NA. Cela apparaît sur les figures 6 et 7.
En conclusion, on constate les avantages qu'apporte de manière générale le produit NA par rapport aux pulpes surpressées et aux pulpes surpressées sucrées.
L'acidification du silo de produit NA est plus rapide et plus forte que les pulpes surpressées. La conservation du produit NA sous forme d'ensilage et donc meilleure que celle des pulpes surpressées ; les qualités nutritionnelles du produit NA sont ainsi mieux préservées. De plus la mise en silo du produit NA ne nécessite pas de le tasser, ce qui constitue une contrainte réduite de travail pour les agriculteurs utilisateurs en comparaison des pulpes surpressées. Cela permet également de réduire la contamination de l'ensilage par les spores butyriques. II a été constaté une production accrue de gaz avec les rations produit
NA en comparaison de celles contenants des pulpes surpressées sucrées. Cela traduit de meilleures capacités de fermentations au niveau du rumen de l'animal pour le produit NA et donc une meilleure valorisation de l'aliment par l'animal pour exprimer toutes ses performances zootechniques. Enfin, d'un point de vue pratique, il a été constaté que le produit NA ne gelait qu'à une température inférieure à -3°C, alors que les pulpes surpressées gelaient autour de 00C. L'utilisation et la distribution du produit NA aux animaux sont donc facilitées en période hivernale qui sera la période principale de distribution aux animaux.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de transformation de betteraves comprenant au moins les étapes suivantes :
- lavage des betteraves ; - pressage partiel des betteraves pour l'obtention d'une part, d'un gâteau de pressage contenant plus de 20% de sucre par rapport à la matière sèche et, d'autre part, d'un jus sucré à une concentration supérieure à 15% de matière sèche ;
- séparation du gâteau de pressage et du jus sucré.
2. Procédé selon la revendication 1, comprenant entre l'étape de lavage et de pressage, une étape de découpage des betteraves .
3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, comprenant entre l'étape de lavage et l'étape de pressage, une étape de réchauffage des betteraves entières ou découpées.
4. Procédé selon la revendication 3, comprenant une étape de filtration du jus sucré par centrifugation pour l'obtention d'une part, d'un gâteau de filtration et, d'autre part, d'un jus sucré filtré.
5. Procédé selon la revendication 4, selon lequel on mélange le gâteau de filtration avec le gâteau de pressage.
6. Procédé selon la revendication 4, selon lequel le jus sucré filtré a une pureté d'environ 90%.
7. Procédé selon la revendication 4, comprenant une étape de traitement du jus sucré filtré par évaporation pour l'obtention d'un sirop de jus sucré filtré d'une matière sèche supérieure à 60%
8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, comprenant les étapes suivantes :
- de mélange d'un faible pourcentage de floculant, de l'ordre de 1%, avec le jus sucré ;
- de filtration membranaire dudit mélange pour l'obtention d'un rétentat et d'un perméat, ledit perméat procurant un jus sucré filtré d'une pureté d'au moins 93%.
9. Procédé selon la revendication 8, selon lequel on mélange le rétentat avec le gâteau de pressage.
10. Procédé de conservation du gâteau de pressage selon l'une des revendications 1 à 3 ou du mélange selon l'une des revendications 5 et ou 9, comprenant une étape d'ensilage du gâteau de pressage ou du mélange, sans tassage dudit gâteau de pressage ou dudit mélange dans le silo.
11. Procédé de conservation du gâteau de pressage selon l'une des revendications 1 à 3 ou du mélange selon l'une des revendications 5 et ou 9, comprenant une étape de séchage du gâteau de pressage ou du mélange.
12. Nourriture pour animaux à base de gâteau de pressage ou de mélange objet de la revendication 1 ou 5 et ou 9.
13. Nourriture pour animaux à base de gâteau de pressage ou de mélange conservé selon le procédé de conservation objet de la revendication 10.
14. Nourriture pour animaux à base de gâteau de pressage ou de mélange conservé selon le procédé de conservation objet de la revendication 11.
15. Nourriture pour animaux à base de jus sucré, obtenu selon la procédé de transformation objet de la revendication 1
16. Nourriture pour animaux à base de jus sucré filtré d'une pureté d'environ 90% obtenu selon le procédé de transformation objet de la revendication 6
17. Nourriture pour animaux à base de sirop de jus sucré filtré d'une matière sèche supérieure à 60% selon la revendication 7
18. Substrat de fermentation à base de gâteau de pressage ou de mélange objet de la revendication 1 ou 5 et ou 9.
19. Substrat de fermentation à base de gâteau de pressage ou de mélange conservé selon le procédé de conservation objet de la revendication 10.
20. Substrat de fermentation à base de gâteau de pressage ou de mélange conservé selon le procédé de conservation objet de la revendication 11.
21. Substrat de fermentation à base de jus sucré obtenu selon la revendication 1.
22. Substrat de fermentation à base de jus sucré filtré d'une pureté d'environ 90% obtenu selon le procédé de transformation objet de la revendication 6.
23. Substrat de fermentation à base de sirop de jus sucré filtré d'une matière sèche supérieure à 60% selon la revendication 7
24. Sucre alimentaire obtenu par cristallisation de sirop de jus sucré filtré d'une pureté de 93% obtenu selon le procédé de transformation objet de la revendication 7.
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