EP3897186A1 - Produit sec base pois pour alimentation des animaux - Google Patents

Produit sec base pois pour alimentation des animaux

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Publication number
EP3897186A1
EP3897186A1 EP19848967.6A EP19848967A EP3897186A1 EP 3897186 A1 EP3897186 A1 EP 3897186A1 EP 19848967 A EP19848967 A EP 19848967A EP 3897186 A1 EP3897186 A1 EP 3897186A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fraction
product according
weight
soluble
pea
Prior art date
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Pending
Application number
EP19848967.6A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Christian Delporte
Samuel PATINIER
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.)
Roquette Freres SA
Original Assignee
Roquette Freres 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 Roquette Freres SA filed Critical Roquette Freres SA
Publication of EP3897186A1 publication Critical patent/EP3897186A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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    • A23L11/00—Pulses, i.e. fruits of leguminous plants, for production of food; Products from legumes; Preparation or treatment thereof
    • A23L11/05—Mashed or comminuted pulses or legumes; Products made therefrom
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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    • A23V2002/00—Food compositions, function of food ingredients or processes for food or foodstuffs
    • 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

  • Plant biorefinery is a booming industrial activity. It aims to extract and enhance the different compounds present in plants, in order to enhance them in different industrial sectors ranging from human food to cosmetics, via industrial pharmacy.
  • classifications There are several classifications and one of them consists of classifying the sectors by the botanical source used as a raw source of compounds, e.g. the wheat sector or the corn sector.
  • the co-products are commonly mixed and then dried in order to be used as nutrients in animal feed because of their richness in fibers and proteins.
  • ethanol plants (“DDGS”, English: “Distillers Dried Grains with Solubles”) or even starch co-products (English: “Corn Gluten Feed” or “Wheat Gluten Feed”).
  • Maillard reactions also have the consequence of degrading the digestibility of the product resulting from drying. This deterioration is widely described in the publications "US GRAINS COUNCIL - A guide to Distiller’s Dried Grains with Solubles - Third Edition” and "Porcine Research Days 2009 - Nutritional value of European wheat grains in growing pork".
  • the digestibility of organic matter can fall between 60 and 45% in pigs, when co-drying generates browning reactions
  • the pea sector also generates pulp fractions and soluble fractions. These have good nutritional value for animals.
  • This nutritional value was studied at the swine experimental station of INRA in Rennes, during two series of In Vivo digestibility measurements, on growing pigs.
  • INRA measured the total digestibility of the constituents of wet pea pulp and the liquid pea soluble, compared with that of crushed raw peas.
  • the study focused on the ileal digestibility of the protein and amino acids.
  • a first object of the invention relates to the product from the mixture of soluble fraction of legumes and legume pulps whose dry matter content is greater than 85% by weight, preferably greater than 90% by weight, even more preferably greater than 94% by weight.
  • the legume is preferably chosen from the list composed of faba bean and pea. Peas being particularly preferred.
  • the product in powder form is characterized in that 80%, preferably 90% of its particle size distribution has a size between 50 microns and 3000 microns, preferably between 100 microns and 2000 microns, even more preferably between 300 microns and 1000 microns.
  • the product according to the invention has a so-called L * a * b coloration, characterized in that its component L is greater than 30, preferably greater than 40, even more preferably greater than 50.
  • the coloration L * a * b of the product according to the invention is also characterized by its component a less than 20, preferably less than 10, and its component b greater than 25, preferably greater than 30 , preferably greater than 40, preferably greater than 50.
  • the product according to the invention has a lysine content of between 3% and 10% by weight over its total protein content, preferably between 5 and 8% by weight.
  • the product according to the invention is characterized in that the total digestibility of its organic matter for monogastrics is greater than 75%.
  • the invention also consists in a process for producing the product obtained from the mixture of soluble fraction of legumes and legume pulps, the dry matter content of which is greater than 85% by weight, preferably greater than 90% by weight, even more preferably greater than 94% by weight comprising the following steps:
  • the legume is chosen from the list composed of faba bean and pea. Peas being particularly preferred.
  • the ratio expressed in dry matter content between the soluble fraction and the pulp fraction is between 0.8 / 1, 2 and 1, 2/0, 8, preferably 1/1.
  • the soluble fraction is pre-concentrated between 30 and 50% by weight, preferably 50% by weight of M.S. (dry matter) before mixing with the fibers, also called pulp fraction.
  • M.S. dry matter
  • the pulp fraction and the soluble fraction are mixed in a high performance mixer for a residence time of less than 5 min.
  • the drying is carried out via an annular dryer technology (English: Ring-Dryer).
  • the evaporation mist obtained during drying is recycled.
  • the invention finally also consists in the industrial use of the mixture of soluble fraction of legumes and legume pulps whose dry matter content is greater than 85% by weight, preferably greater than 90% by weight, even more preferably greater than 94% by weight in the industrial applications such as human food, animal feed, pharmaceuticals or cosmetics.
  • a first object of the invention relates to the product obtained from the mixture of soluble fraction of legumes and legume pulps whose dry matter content is greater than 85% by weight, preferably greater than 90% by weight, even more preferably greater than 94% by weight.
  • the legume is preferably chosen from the list composed of faba beans and peas. Peas being particularly preferred.
  • the dry matter content is measured by any method well known to those skilled in the art.
  • the so-called "desiccation” method is used. It consists in determining the quantity of water evaporated by heating a known quantity of a sample of known mass.
  • the water is evaporated by placing the sample in a heated enclosure until the mass of the sample stabilizes, the water being completely evaporated.
  • the temperature is 105 ° C under atmospheric pressure
  • soluble fraction of legumes means the residual aqueous fraction after extraction of starch, pulps and globulin type proteins from legume seeds by a so-called “wet” fractionation process.
  • a so-called "wet” fractionation process is for example the method described by the applicant in patent application EP1400537 incorporated here by reference.
  • the principle of this process is to grind the legume seed to obtain a flour which will be resuspended in water. With the help of decanters and hydrocyclones, the starch and the internal fibers (pulps) are separated.
  • the residual protein-rich solution is acidified to a pH around 4.5 then undergoes heating in order to coagulate the proteins called globulins, which will be separated by centrifugation.
  • the residual solution consists of the "soluble fraction”.
  • This process makes it possible to obtain the soluble fractions of peas and the pulp of peas (cf. paragraphs 105 and 106). It can be modified by adding, for example, a quenching or toasting step (dry grain heating).
  • This soluble fraction of legume is mainly composed of proteins soluble in acidic pH, mainly belonging to the albumin group as well as the various water-soluble compounds such as sugars and salts.
  • the soluble legume fraction can also undergo heat treatment allowing the elimination of anti-nutritional factors such as anti-tryptic factors.
  • legumes is considered here as the family of dicotyledonous plants of the order Fabales. It is one of the most important families of flowering plants, the third after Orchidaceae and Asteraceae by the number of species. It has about 765 genera comprising more than 19,500 species.
  • Several legumes are important cultivated plants, including peas, faba beans, lupins, beans, chickpeas, peanuts, lentils, beans, carob, liquorice.
  • pea being here considered in its broadest sense and including in particular all varieties of “smooth pea”("smoothpea”) and “wrinkled pea”("wrinkledpea”), and all mutant varieties of “smooth pea” and “wrinkled pea”, whatever the uses for which these varieties are generally intended (human food, animal nutrition and / or other uses).
  • pea in the present application includes varieties of peas belonging to the genus Pisum and more particularly to the sativum and aestivum species.
  • mutant varieties are in particular those called “mutants r”, “mutants rb”, “mutants rug 3”, “mutants rug 4”, “mutants rug 5” and “mutants lam” as described in the article by CL HEYDLEY and al. entitled “Developing novel pea starches” Proceedings of the Symposium of the Industrial Biochemistry and Biotechnology Group of the Biochemical Society, 1996, pp. 77-87.
  • the particle size of the product in powder form is characterized in that 80%, preferably 90% of its particle size distribution has a size between 50 microns and 3000 microns, preferably between 100 microns and 2000 microns, again more preferably between 300 microns and 1000 microns.
  • the particle size will be measured using any technique well known to those skilled in the art. Preferably, laser particle size will be used. This particle size will be expressed in volume distribution.
  • the product according to the invention has a so-called L * a * b coloration, characterized in that its L component is greater than 30, preferably greater than 40.
  • the coloring L * a * b of the product according to the invention is also characterized by its component a less than 20, preferably less than 10, and its component b greater than 25, preferably more than 30, preferably greater than 40, preferably greater than 50.
  • L * a * b coloring is meant the evaluation of the coloring, using a suitable spectrophotometer, which converts it into 3 parameters:
  • - parameter a represents the value on a red green axis
  • - parameter b represents the value on a blue yellow axis.
  • the measurement of this coloration is preferably carried out using DATA COLOR -DATA FLASH 100 or KONIKA MINOLTA CM5 spectrophotometers, with the help of their user manuals.
  • the product according to the invention has a lysine content of between 3% and 10% by weight over its total protein content, preferably between 5 and 8% by weight.
  • the total protein content can be determined by any protocol well known to those skilled in the art, such as, for example, the determination of the total amount of amino acids.
  • a total nitrogen dosage will be carried out according to the Dumas method and the value will be multiplied by the coefficient 6.25.
  • the total protein content is between 10% and 30%, preferably between 15% and 25%.
  • Lysine (abbreviations IUPAC-IUBMB: Lys and K) is an ⁇ -amino acid whose L-enantiomer is one of the 22 proteinogenic amino acids. Its semi-developed formula is as follows:
  • the Maillard reaction is a chemical reaction which corresponds to the action of reducing sugars on proteins, and contributing in particular to the appearance brownish color and odorous compounds (by generation of aldehydes and ketones).
  • the product according to the invention is characterized in that the total digestibility of its organic matter for monogastrics is greater than 75%.
  • organic matter is meant in the present application the total amount of dry matter after subtraction of the ashes, mainly consisting of inorganic salts.
  • nogastric animal in the present application any domestic animal (pig, poultry) having a single gastric pouch, as opposed to ruminants, which have four. Monogastric animals are particularly difficult to digest food that has undergone Maillard reactions.
  • the protocol used to determine the total digestibility of organic matter known as the 2005 CVB Protocol is well known to those skilled in the art.
  • a second object of the invention relates to a process for producing the product from the mixture of soluble legume fractions and legume pulps whose dry matter content is greater than 85% by weight, preferably greater than 90% by weight. weight, even more preferably greater than 94% by weight comprising the following steps:
  • the legume is chosen from the list consisting of faba beans and peas. Peas being particularly preferred.
  • the first stage of pre-treatment of pea seeds consists of the preparation for the following stages.
  • the external fibers are separated from the seeds themselves.
  • the seeds can then undergo stages of cleaning, sieving (separation of seeds from pebbles, for example), soaking, blanching, toasting.
  • the scale of the heat treatment will be 3 min at 80 ° C.
  • the second step is described precisely in patent application EP1400537 which is incorporated here by reference.
  • the principle of this process is to grind the legume seed to obtain a flour which will be resuspended in water. With the help of decanters and hydrocyclones, the starch and the internal fibers (pulps) are separated.
  • the residual solution rich in protein, is acidified to a pH around 4.5 and then undergoes heating in order to coagulate the so-called globulin proteins, which will be separated by centrifugation.
  • the residual solution consists of the "soluble fraction" Any other wet extraction process resulting in the generation of the 4 fractions: a starch fraction, a pulp fraction, a protein fraction of globulin type and a soluble fraction is nevertheless also possible. It is also possible to obtain a concentrate by dry process (turbo-separation or air-classification) then to continue the extraction of the various fractions by wet process.
  • the third step consists of an intimate mixture between the pulp fraction and the soluble fraction. It is to the credit of the licensee to have highlighted that if this mixture was poorly produced, the operation of the dryer is degraded and the final qualities of the product after drying deteriorate rapidly.
  • the ratio expressed in dry matter content between the soluble fraction and the pulp fraction is between 0.8 / 1, 2 and 1, 2 / 0.8, preferably between 1/1 and 1, 2/0, 8, preferably 1/1.
  • the pulp fraction and the soluble fraction are mixed in a high-performance mixer for a residence time of less than 5 min.
  • a Plowshare® type mixer from Lodige is used. The goal here is to obtain a homogeneous intimate mixture of the two fractions. Such a result makes it possible to obtain optimal drying thereafter, without sticking in the installation.
  • the soluble fraction is pre-concentrated between 30 and 50% by weight, preferably 50% by weight of dry matter (MS), before mixing with the fibers, also called pulp fraction.
  • MS dry matter
  • the soluble fraction thus concentrated has a crude protein content (N * 6.25) between 20% and 40% by weight on dry matter.
  • the fourth step consists in drying the mixture thus obtained.
  • This technology is an improvement on the flash type dryer technology (English: Flash-dryer), where the wet mixture is dispersed in a stream of heated air (or gas) which transmits it through a drying duct .
  • the material dries as it travels.
  • the product is separated using cyclones and / or bag filters.
  • PGR partial gas recycling
  • the annular dryer differs from the flash type dryer (English: Flash dryer) by incorporating a classifier (collector), which allows the recirculation of a partial amount of the semi-dried product in the area initial heating for additional drying and dispersing.
  • the air outlet temperature will be managed so as to be between 80 and 130 ° c, preferably between 90 ° c and 120 ° c, even more preferably between 100 and 1 10 ° C.
  • the air inlet temperature will be between 180 and 300 ° C, preferably 240 and 265 ° C.
  • the dry matter content at the inlet should be greater than 65% by weight, preferably greater than 70% by weight. In fact, if the dry matter content is below this threshold, the Applicant has highlighted less perfect drying, resulting in problematic sticking in the drying installation. In addition, these conditions make it possible to obtain a final product whose average diameter is centered on 1000 microns.
  • the invention finally also consists in the industrial use of the mixture of soluble pea fraction and of the pea pulp fraction, the dry matter content of which is greater than 90% by weight, preferably greater than 92% by weight, even more preferably greater than 94% by weight in industrial applications such as human food, animal feed, pharmacy or cosmetics.
  • FIG. 1 shows the evolution over time of the L * a * b coloration of the wheat-based product of the prior art.
  • the abscissa axis corresponds to the time expressed in minutes and the ordinate axis corresponds to the coloring L * a * b.
  • FIG. 2 shows the evolution over time of the coloration L * a * b of the pea base product according to the invention.
  • the abscissa axis corresponds to the time expressed in minutes and the ordinate axis corresponds to the coloring L * a * b.
  • FIG. 3 shows the evolution over time of the reducing sugar and lysine levels of the wheat-based product of the prior art.
  • the abscissa axis corresponds to the time expressed in minutes
  • the ordinate axis (left) corresponds to the rate of reducing sugars expressed as a percentage by weight relative to the gross weight
  • the ordinate axis (right) corresponds to the lysine rate expressed as a percentage by weight relative to the gross weight.
  • FIG. 4 shows the evolution over time of the reducing sugar and lysine levels of the pea base product according to the invention.
  • the abscissa axis corresponds to the time expressed in minutes
  • the ordinate axis (left) corresponds to the rate of reducing sugars expressed as a percentage by weight per relative to gross weight
  • the ordinate axis (right) corresponds to the rate of lysine expressed as a percentage by weight relative to the gross weight.
  • Example 1 Obtaining a product according to the invention
  • pea seeds are ground in order to obtain a flour.
  • 300 kg of flour at 87% by weight of dry matter are then put to soak in water at the final concentration of 25% by dry weight, at a pH of 6.5, for 30 minutes at room temperature.
  • 1044 kg of flour suspension at 25% by weight of dry matter i.e. 261 kg of dry flour
  • This separation leads to a light phase consisting of the protein, internal fiber (pulp) and soluble mixture.
  • the heavy phase, containing the starch is set aside.
  • the light phase at the outlet of hydrocyclones contains a mixture (142 kg dry weight in total): fibers (approximately 14.8% by weight, or 21 kg dry), proteins (approximately 42, 8% by weight, i.e. 60.8 kg dry) and soluble (about 42.4% by weight, i.e. 60.2 kg dry). It is then brought to a dry matter content of 11.4%.
  • the fibers are separated on centrifugal decanters of the WESPHALIA type used in an industrial starch processing unit for potatoes.
  • the light phase at the outlet of the centrifugal decanter contains a mixture of proteins and solvents, while the heavy phase contains the pea fibers.
  • the heavy phase contains 105 kg of fibers at 20% by weight of dry matter. It is found that almost all of the fibers are well found in this fraction. This fraction will be referred to below as "Internal pea fibers" and corresponds to the pulp fraction.
  • the light fraction contains 1,142 kg of a mixture of soluble and protein solutions.
  • the proteins are coagulated at their isoelectric point by adjusting the light phase at the outlet of the centrifugal decanter to a pH of 4.6 and heating this solution at 70 ° C. for 20 min. After protein precipitation, the sediment containing 56 kg of protein (86% N 6.25 on dry matter) at 93% by weight of dry matter is eliminated.
  • the liquid fraction which will be called “Soluble fraction of the pea” is concentrated by evaporation under vacuum to approximately 50% by weight of DM.
  • the two fractions "Internal pea fibers" and "Residual soluble fraction of pea” are mixed using a Paddle mixer Lôdige FM130 with a respective dry matter ratio of 45/55.
  • the dry matter content is adjusted to about 70% by weight.
  • the mixture is dried using a ring dryer (English: Ring-Dryer) from the DEDERT brand.
  • the evaporative capacity is 60-80 kg of water / h.
  • the ring dryer (English: Ring-Dryer) is configured in so-called "PG R" mode, that is to say with recycling of the evaporation mist.
  • the operation of the ring dryer (English: Ring-Dryer) is adjusted in order to guarantee an air inlet temperature of 250 ° C and air outlet temperature of 1115 ° C.
  • Example 2 Stability at the temperature of the invention versus products of the prior art
  • Example 2 aims to demonstrate the impact of the drying conditions on the properties of the product of the invention when it is exposed to temperature.
  • 100g samples of the two samples are then introduced into hermetically sealed aluminum sachets, then introduced into an oven heated to 100 ° C. Samples are taken regularly at regular intervals for 120 min.
  • Example 3 Expertise in the nutritional properties of the product according to the invention in feeding pigs
  • the pigs were fed twice a day, at a food level equal to 3.2 times the need for maintenance.
  • the average live weight of pigs at the start of the experiment was 49.5 kg.
  • the average digestibility of the organic matter of the product obtained according to the invention in Example 1 was established at 82%.

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Abstract

L'invention concerne un produit sec base pois, son procédé de production et son utilisation.

Description

Description
Titre : PRODUIT SEC BASE POIS POUR ALIMENTATION
DES ANIMAUX
[0001] La bioraffinerie végétale est une activité industrielle en plein essor. Elle vise à extraire et à valoriser les différents composés présents dans les végétaux, afin de les valoriser dans différents secteurs industriels allant de l’alimentation humaine à la cosmétique, en passant par la pharmacie industrielle.
[0002] Il existe plusieurs classifications et l’une d’entre elle consiste à classer les filières par la source botanique utilisée comme source brute de composés, p.e. la filière blé ou bien la filière maïs.
[0003] Chaque filière se doit, afin de garantir la pérennité de son modèle économique, de valoriser l’intégralité des produits extraits. Il est ainsi classique d’extraire et d’isoler, majoritairement par voie humide, les différents constituants de ces végétaux dans des fractions concentrées telles que l’amidon ou bien les protéines.
[0004] Cette extraction par épuisement mène également à la création subséquente de fractions communément appelées « coproduits » qui, bien que n’étant pas des fractions pures et concentrées comme l’amidon p.e., doivent néanmoins être valorisées. On appelle également ces coproduits des « produits seconds ».
[0005] C’est par exemple le cas des filières blé et maïs qui après, extraction de l’amidon et des protéines, génèrent principalement des coproduits liquides, couramment baptisés « fractions solubles », contenant principalement des protéines solubles, difficilement extractibles, ainsi que des sels et sucres hydrosolubles. Un autre type de co-produit usuel est bien connu sous le terme « pulpes » ou « fibres », terme englobant les fractions contenant majoritairement des fibres résistantes à la digestion humaine.
[0006] Au sein de ces filières, les coproduits sont couramment mélangés puis séchés afin d’être utilisés comme nutriments dans l’alimentation animale du fait de leurs richesses en fibres et en protéines. On connaît bien dans le domaine par exemple les drêches d’éthanolerie (« DDGS », anglais : « Distillers Dried Grains with Solubles ») ou bien les co-produits d’amidonnerie ( anglais :« Corn Gluten Feed » ou « Wheat Gluten Feed »).
[0007] Ces coproduits mélangés et séchés sont très prisés par l’industrie de la nutrition animale mais leur production présente quelques lacunes résiduelles.
[0008] En effet, le séchage du mélange de ces deux co-produits, résultant en un mélange de protéines solubles et de sucres (issus des fibres ou résiduels) est compliqué du fait des réactions de Maillard potentielles, provoquant une coloration.
[0009] L’apparition de cette coloration est liée à la dénaturation des amino-acides, particulièrement la lysine, lors de réactions dites de Maillard avec les sucres réducteurs présents dans le produit et ce lors du séchage. La corrélation de la couleur mesurée par son espace chromatique L*a*b, et en particulier sa composante L, et la teneur en lysine est bien connue dans ces domaines, particulièrement dans les DDGS (voir par exemple la présentation « The Effects of Drying on DDGS Protein Quality) » de la société GEA).
[0010] Les réactions de Maillard ont également comme conséquence de dégrader la digestibilité du produit issu du séchage. Cette dégradation est largement décrite dans les publications « US GRAINS COUNCIL - A guide to Distiller’s Dried Grains with Solubles - Third Edition » et « Journées de la Recherche Porcine 2009 - Valeur nutritionnelle des drêches de blé européennes chez le porc en croissance ».
[0011] Selon ces publications, la digestibilité de la matière organique peut tomber entre 60 et 45 % chez le porc, quand le co-séchage génère des réactions de brunissement
[0012] La filière pois génère également des fractions pulpes et des fractions solubles. Celles-ci présentent une bonne valeur alimentaire pour les animaux. Cette valeur alimentaire a été étudiée à la station expérimentale porcine de l’INRA de Rennes, au cours de deux séries de mesures de digestibilité In Vivo, sur porcs en croissance. [0013] En 2005, l’INRA a mesuré la digestibilité totale des constituants de la pulpe humide de pois et du soluble de pois liquide, en comparaison avec celle du pois brut broyé. En 2006, l’étude a porté sur la digestibilité iléale de la protéine et des acides aminés. Ces deux études ont été publiées lors des 39èmes Journées de Recherche Porcine - Paris 2007 : « Valeur nutritionnelles des co-produits de l’amidonnerie de pois chez le porc » (Jean Noblet, Yolande Jaguelin-Peyraud, Bernard Sève, Christian Delporte).
[0014] La digestibilité totale de la matière organique chez le porc, animal monogastrique, a été mesurée, selon le protocole INRA, à 91 ,8 % pour la pulpe de pois, et à 93,8 % pour le soluble de pois, en comparaison avec une valeur de 90,7 % pour le pois brut. La digestibilité iléale de la lysine était de 82,2 % pour la pulpe de pois, et 90,8 % pour le soluble de pois, contre 84,9 % pour le pois brut.
[0015] Il est important de noter que ces deux co-produits ont été étudiés sous leur forme humide. En effet, les filières légumineuses, en particulier la filière pois, ont totalement mis de côté le co-séchage de ces coproduits, particulièrement les fibres internes et la fraction appelée « fraction soluble ». En effet, le pois possède dans ses protéines résiduelles présentes dans la fraction soluble, une teneur en lysine plus élevée que le maïs ou le blé. L’homme du métier, en connaissant bien les réactions de Maillard, a donc été fortement dissuadé de sécher le mélange de ces deux co-produits. Dans le document « Sector reference document on the manufacturing of safe feed materials from starch processing. Version 3» édité en Juin 2014 par l’European Guide to good practice for the industrial manufacture of safe feed materials, on peut voir que le mélange suivi d’un séchage de coproduits est bien indiqué dans les procédés des filières maïs et blé (cf. « Maize Gluten Feed » p.1 1 et « Wheat Gluten feed » p.13). On voit également en page 18 que le mélange des co-produits séché est totalement ignoré dans la filière pois.
[0016] Il est donc d’intérêt pour la filière pois d’obtenir un produit sec obtenu par le mélange de ses coproduits, en particulier les pulpes et fractions solubles, suivi de son séchage afin de valoriser au mieux l’ensemble de la filière en optimisant son profil nutritionnel et en simplifiant la valorisation de ces co-produits. [0017] Il est du mérite de la demanderesse d’avoir travaillé sur cette question et d’avoir conçu l’invention dont la description est donnée dans le chapitre suivant.
[0018]
Description de l’invention
[0019] Un premier objet de l’invention concerne le produit issu du mélange de fraction soluble de légumineuses et de pulpes de légumineuses dont la teneur en matière sèche est supérieure à 85% en poids, préférentiellement supérieure à 90% en poids, encore plus préférentiellement supérieure à 94% en poids.
[0020] La légumineuse est préférentiellement choisie dans la liste composée de la féverole et du pois. Le pois étant particulièrement préféré.
[0021] De manière préférée, le produit sous forme de poudre est caractérisée en ce que 80%, préférentiellement 90% de sa distribution granulométrique possède une taille comprise entre 50 microns et 3000 microns, préférentiellement entre 100 microns et 2000 microns, encore plus préférentiellement entre 300 microns et 1000 microns.
[0022] De manière préférentielle, le produit selon l’invention possède une coloration dite L*a*b caractérisée en ce que sa composante L est supérieure à 30, préférentiellement supérieure à 40, encore plus préférentiellement supérieure à 50.
[0023] De manière plus préférentielle, la coloration L*a*b du produit selon l’invention est également caractérisée par sa composante a inférieure à 20, préférentiellement inférieure à 10, et sa composante b supérieure à 25, de préférence supérieure à 30, de préférence supérieure à 40, préférentiellement supérieure à 50.
[0024] De manière encore plus préférentielle, le produit selon l’invention possède une teneur en lysine comprise entre 3% et 10% en poids sur sa teneur en protéines totales, préférentiellement entre 5 et 8% en poids.
[0025] Enfin, de manière encore plus préférentielle, le produit selon l’invention est caractérisé en ce que la digestibilité totale de sa matière organique pour les monogastriques est supérieure à 75%. [0026] L’invention consiste également en un procédé de production du produit issu du mélange de fraction soluble de légumineuses et de pulpes de légumineuses dont la teneur en matière sèche est supérieure à 85% en poids, préférentiellement supérieure à 90% en poids, encore plus préférentiellement supérieure à 94% en poids comprenant les étapes suivantes :
i) Prétraitement de graines de légumineuses ;
ii) Séparation par voie humide des constituants des graines de légumineuses en 4 fractions : une fraction amidon, une fraction pulpes, une fraction protéines de type globulines et une fraction soluble ;
iii) Mélange de la fraction pulpes et de la fraction soluble séparées à l’étape ii) précédente ;
iv) Séchage du mélange obtenu à l’étape iii).
[0027] Préférentiellement, la légumineuse est choisie dans la liste composée de la féverole et du pois. Le pois étant particulièrement préféré.
[0028] De manière préférée, le ratio exprimé en teneur en matière sèche entre la fraction soluble et la fraction pulpes est compris entre 0,8/1 ,2 et 1 ,2/0, 8, préférentiellement de 1/1.
[0029] De manière préférée, la fraction soluble est pré-concentrée entre 30 et 50% en poids, préférentiellement à 50% en poids de M.S. (matière sèche) avant mélange avec les fibres, aussi nommées fraction pulpes.
[0030] De manière encore plus préférée, le mélange de la fraction pulpes et la fraction soluble est réalisé dans un mélangeur à haute performance pendant un temps de séjour inférieur à 5 min.
[0031] De manière préférée, le séchage est réalisé via une technologie de séchoir annulaire (anglais : Ring-Dryer). De préférence, les buées d’évaporation obtenues lors du séchage sont recyclées.
[0032] L’invention consiste enfin également en l’utilisation industrielle du mélange de fraction soluble de légumineuses et de pulpes de légumineuses dont la teneur en matière sèche est supérieure à 85% en poids, préférentiellement supérieure à 90% en poids, encore plus préférentiellement supérieure à 94% en poids dans les applications industrielles telles que l’alimentation humaine, l’alimentation animale, la pharmacie ou la cosmétique.
[0033] L’invention sera mieux comprise à l’aide de la description détaillée suivante.
Description détaillée de l’invention
[0034] Un premier objet de l’invention concerne le produit issu du mélange de fraction soluble de légumineuses et de pulpes de légumineuses dont la teneur en matière sèche est supérieure à 85% en poids, préférentiellement supérieure à 90% en poids, encore plus préférentiellement supérieure à 94% en poids.
[0035] De manière préférée, la légumineuse est préférentiellement choisie dans la liste composée de la féverole et du pois. Le pois étant particulièrement préféré.
La teneur en matière sèche est mesurée par toute méthode bien connue de l’homme de l’art. De manière préférentielle, la méthode dite « par dessiccation » est utilisée. Elle consiste à déterminer la quantité d’eau évaporée par chauffage d’une quantité connue d’un échantillon de masse connue.
- On pèse l’échantillon au départ et on mesure une masse m1 en g.
- On évapore l’eau en plaçant l’échantillon dans une enceinte chauffée jusqu’à stabilisation de la masse de l’échantillon, l’eau étant complètement évaporée. De préférence, la température est de 105°C sous pression atmosphérique
- On pèse l’échantillon final et on mesure une masse m2 en g
- Matière sèche = (m2 / m1 ) * 100
[0036] Par « fraction soluble de légumineuses », on entend la fraction aqueuse résiduelle après extraction de l’amidon, des pulpes et des protéines de type globuline de graines de légumineuses par un procédé de fractionnement dit « humide ». Un tel procédé est par exemple le procédé décrit par la demanderesse dans la demande de brevet EP1400537 incorporée ici par référence. Le principe de ce procédé est de broyer la graine de légumineuse pour obtenir une farine qui sera remise en suspension dans l’eau. A l’aide de décanteuses et d’hydrocyclones, l’amidon et les fibres internes (pulpes) sont séparées. La solution résiduelle, riche en protéine, est acidifié à un pH autour de 4,5 puis subit un chauffage afin de faire coaguler les protéines dites globulines, qui seront séparées par centrifugation. La solution résiduelle consiste en la « fraction soluble ».Ce procédé permet d’obtenir les fractions solubles de pois et les pulpes de pois (cf. paragraphes 105 et 106). Il peut être modifié en ajoutant par exemple une étape de trempe, de toastage (chauffage à sec des grains). Cette fraction soluble de légumineuse est principalement composée des protéines solubles à pH acide, majoritairement appartenant au groupe des albumines ainsi que les différents composés hydrosolubles tels que les sucres et les sels. La fraction soluble de légumineuse peut subir également un traitement thermique permettant l’élimination de facteurs anti-nutritionnels tels que les facteurs anti-trypsiques.
[0037] Par « pulpes » ou « fibres », on comprendra l’ensemble des polysaccharides non amylacés extractibles par centrifugation au sein d’un procédé de fractionnement dit « humide » tel que décrit dans le paragraphe précédent. On pourra se reporter au document de référence « Sector reference document on the manufacturing of safe feed materials from starch processing. Version 3» édité en Juin 2014 par l’European Guide to good practice for the industrial manufacture of safe feed materials. Par “pulpes” ou “fibres”, on entendra particulièrement la fraction appelée « pulpe de pois ».
[0038] Le terme « légumineuses » est considéré ici comme la famille de plantes dicotylédones de l'ordre des Fabales. C'est l'une des plus importantes familles de plantes à fleurs, la troisième après les Orchidaceae et les Asteraceae par le nombre d'espèces. Elle compte environ 765 genres regroupant plus de 19 500 espèces. Plusieurs légumineuses sont d'importantes plantes cultivées parmi lesquelles les pois, la féverole, le lupin, le haricot, le pois chiche, l'arachide, la lentille cultivée, les fèves, le caroubier, la réglisse.
[0039] Le terme « pois » étant ici considéré dans son acception la plus large et incluant en particulier toutes les variétés de « pois lisse » (« smooth pea ») et « de pois ridés » (« wrinkled pea »), et toutes les variétés mutantes de « pois lisse » et de « pois ridé » et ce, quelles que soient les utilisations auxquelles on destine généralement lesdites variétés (alimentation humaine, nutrition animale et/ou autres utilisations). [0040] Le terme « pois » dans la présente demande inclut les variétés de pois appartenant au genre Pisum et plus particulièrement aux espèces sativum et aestivum. Lesdites variétés mutantes sont notamment celles dénommées « mutants r », « mutants rb », « mutants rug 3 », « mutants rug 4 », « mutants rug 5 » et « mutants lam » tels que décrits dans l’article de C-L HEYDLEY et al. intitulé « Developing novel pea starches » Proceedings of the Symposium of the Industrial Biochemistry and Biotechnology Group of the Biochemical Society, 1996, pp. 77- 87.
[0041] De manière préférée, la granulométrie du produit sous forme de poudre est caractérisée en ce que 80%, préférentiellement 90% de sa distribution granulométrique possède une taille comprise entre 50 microns et 3000 microns, préférentiellement entre 100 microns et 2000 microns , encore plus préférentiellement entre 300 microns et 1000 microns.
[0042] La granulométrie sera mesurée à l’aide de toute technique bien connue de l’homme du métier. De manière préférée, on utilisera la granulométrie laser. Cette granulométrie sera exprimée en distribution volumique.
[0043] De manière préférentielle, le produit selon l’invention possède une coloration dite L*a*b caractérisée en ce que sa composante L est supérieure à 30, préférentiellement supérieure à 40.
[0044] De manière alternative, la coloration L*a*b du produit selon l’invention est également caractérisée par sa composante a inférieure à 20, préférentiellement inférieure à 10, et sa composante b supérieure à 25, de préférence supérieure à 30, de préférence supérieure à 40, préférentiellement supérieure à 50.
[0045] Par « coloration dite L*a*b », on entend l’évaluation de la coloration, à l’aide d’un spectrophotomètre adapté, qui la convertit en 3 paramètres :
- la clarté L qui prend des valeurs entre 0 (noir) à 100 (blanc de référence) ;
- le paramètre a représente la valeur sur un axe vert rouge ;
- le paramètre b représente la valeur sur un axe bleu jaune. [0046] La mesure de cette coloration est préférentiellement réalisée à l’aide des spectrophotomètres DATA COLOR -DATA FLASH 100 ou KONIKA MINOLTA CM5, avec l’aide de leurs manuels d’utilisation.
[0047] De manière encore plus préférentielle, le produit selon l’invention possède une teneur en lysine comprise entre 3% et 10% en poids sur sa teneur en protéines totales, préférentiellement entre 5 et 8% en poids.
[0048] La teneur en protéines totales peut être déterminée par tout protocole bien connu par l’homme du métier, comme par exemple le dosage de la quantité totale d’acides aminés. De manière préférentielle, on réalisera un dosage de l’azote total selon la méthode de Dumas et on multipliera la valeur par le coefficient 6,25. La teneur en protéines totale est comprise entre 10% et 30%, préférentiellement entre 15% et 25%.
[0049] La lysine (abréviations IUPAC-IUBMB : Lys et K) est un acide a-aminé dont l'énantiomère L est l'un des 22 acides aminés protéinogènes. Sa formule semi-développée est la suivante :
[0050] [Chem. 1 ]
[0051] De par ses deux fonctions amines, la lysine lorsqu’elle est mise en contact avec un sucre réducteur et qu’ils sont chauffés, réagit fortement en étant impliquée dans les réactions dites de Maillard.
[0052] La réaction de Maillard est une réaction chimique qui correspond à l'action des sucres réducteurs sur les protéines, et contribuant notamment à l’apparition de colorations brunâtres et de composés odorants (par génération d’aldéhydes et de cétones).
[0053] Les protéines de légumineuses et en particulier de pois sont très riches en lysine. On apprend en particulier dans « Les protéines de pois : de leur fonction dans la graine à leur utilisation en alimentation animale » de C. Perrot, édité en 1995, qu’« un chauffage des protéines (de pois) en présence de sucres réducteurs (fructose, lactose...) conduit à la formation de nombreux polymères complexes, impliquant notamment la lysine. Cette réaction, appelée brunissement non enzymatique ou réaction de Maillard, contribue aussi à diminuer la digestibilité des protéines. Enfin, le chauffage peut également induire des phénomènes de racémisation des acides aminés, c’est-à-dire leur passage de la forme L, naturelle, à la forme D, qui n’est plus reconnue par les enzymes digestives (Zagon et al 1994). ». On y apprend également que « Les albumines (de pois) sont plus riches en acides aminés soufrés et en lysine. ». Or, la fraction soluble du pois est la fraction riche en albumines. L’homme du métier aurait donc considéré qu’un mélange suivi d’un séchage des fibres internes de pois contenant des sucres et la fraction soluble du pois riche en albumines et donc en lysine, aurait été catastrophique car voué à la génération d’un produit dont la digestibilité de la matière organique, lysine incluse, aurait été fortement réduite.
[0054] Enfin, de manière encore plus préférentielle, le produit selon l’invention est caractérisé en ce que la digestibilité totale de sa matière organique pour les monogastriques est supérieure à 75%.
[0055] Par « matière organique », on entend dans la présente demande la quantité totale de matière sèche après soustraction des cendres, principalement constituées de sels inorganiques.
[0056] Par « animal monogastrique », on entend dans la présente demande tout animal domestique (porc, volaille) ayant une seule poche gastrique, par opposition aux ruminants, qui en ont quatre. Les animaux monogastriques sont particulièrement en difficulté pour digérer des aliments ayant subi des réactions de Maillard. [0057] Le protocole utilisé pour déterminer la digestibilité totale de la matière organique dit Protocole CVB de 2005 est bien connu de l’homme du métier.
[0058] Un second objet de l’invention concerne un procédé de production du produit issu du mélange de fractions soluble de légumineuses et de pulpes de légumineuses dont la teneur en matière sèche est supérieure à 85% en poids, préférentiellement supérieure à 90% en poids, encore plus préférentiellement supérieure à 94% en poids comprenant les étapes suivantes :
i) Pré-traitement de graines de légumineuses ;
ii) Séparation par voie humide des constituants des graines de légumineuses en 4 fractions : une fraction amidon, une fraction pulpes, une fraction protéines de type globulines et une fraction soluble ;
iii) Mélange de la fraction pulpes et de la fraction soluble séparées à l’étape ii) précédente ;
iv) Séchage du mélange obtenu à l’étape iii).
[0059] Préférentiellement, la légumineuse est choisie dans la liste composée de la féverole et du pois. Le pois étant particulièrement préféré.
[0060] La première étape de pré-traitement des graines de pois consiste en la préparation pour les étapes suivantes. Les fibres externes sont séparées des graines proprement dites. Les graines peuvent ensuite subir des étapes de nettoyage, de tamisage (séparation graines des cailloux p.e.), de trempage, de blanchiment, de toastage. De manière préférée, si un blanchiment est effectué, le barème du traitement thermique sera de 3 min à 80 °C.
[0061] La seconde étape est décrite précisément dans la demande de brevet EP1400537 qui est incorporée ici par référence. Le principe de ce procédé est de broyer la graine de légumineuse pour obtenir une farine qui sera remise en suspension dans l’eau. A l’aide de décanteuses et d’hydrocyclones, l’amidon et les fibres internes (pulpes) sont séparées. La solution résiduelle, riche en protéine, est acidifié à un pH autour de 4,5 puis subit un chauffage afin de faire coaguler les protéines dites globulines, qui seront séparées par centrifugation. La solution résiduelle consiste en la « fraction soluble » [0062] Toute autre procédé d’extraction humide aboutissant en la génération des 4 fractions : une fraction amidon, une fraction pulpes, une fraction protéines de type globulines et une fraction soluble est néanmoins également possible. Il est également possible d’obtenir un concentrât par voie sèche (turbo-séparation ou air-classification) puis de continuer l’extraction des différentes fractions par voie humide.
[0063] La troisième étape consiste en un mélange intime entre la fraction pulpe et la fraction soluble. Il est du mérite de la titulaire d’avoir mis en évidence que si ce mélange était mal réalisé, le fonctionnement du séchoir est dégradé et les qualités finales du produit après séchage se dégradent rapidement.
[0064] De manière préférée, le ratio exprimé en teneur en matière sèche entre la fraction soluble et la fraction pulpes est comprise entre 0,8/1 ,2 et 1 ,2/0, 8, préférentiellement entre 1/1 et 1 ,2/0, 8, préférentiellement 1/1.
[0065] De manière préférée, le mélange de la fraction pulpes et la fraction soluble est réalisé dans un mélangeur à haute performance pendant un temps de séjour inférieur à 5 min. De préférence, on utilise un mélangeur de type Ploughshare® de Lodige. Le but est ici d’obtenir un mélange intime homogène des deux fractions. Un tel résultat permet d’obtenir par la suite un séchage optimal, sans collage dans l’installation.
[0066] De manière encore plus préférée, la fraction soluble est pré-concentrée entre 30 et 50% en poids, préférentiellement à 50% en poids de matière sèche (M.S.), avant mélange avec les fibres, aussi nommées fraction pulpes. La fraction soluble ainsi concentrée a une teneur en protéine brute (N*6,25) située entre 20 % et 40 % en poids sur matière sèche.
[0067] La quatrième étape consiste en un séchage du mélange ainsi obtenu.
[0068] De manière préférée, on utilisera la technologie de séchoir annulaire (anglais : Ring-Dryer), avec de préférence recyclage des buées évaporées.
[0069] Cette technologie est un perfectionnement de la technologie séchoir de type flash (anglais : Flash-dryer), où le mélange humide est dispersé dans un flux d'air (ou de gaz) chauffé qui le transmet à travers un conduit de séchage. En utilisant la chaleur du flux d'air, le matériau sèche au fur et à mesure de son acheminement. Le produit est séparé à l'aide de cyclones et / ou de filtres à manches.
[0070] Pour une efficacité thermique encore supérieure, le recyclage des gaz d'échappement peut être utilisé. Cette configuration de recyclage partiel du gaz (PGR) est particulièrement préférée dans le cas du produit selon l’invention.
[0071] Le séchoir annulaire (anglais : Ring Dryer) se différencie du séchoir de type flash (anglais : Flash dryer) en incorporant un classificateur (collecteur), qui permet la recirculation d’une quantité partielle du produit semi-séché dans la zone de chauffage initiale pour un séchage et une dispersion supplémentaires.
[0072] La température de sortie d’air sera gérée afin d’être comprise entre 80 et 130°c, préférentiellement entre 90 °c et 120°c, encore plus préférentiellement entre 100 et 1 10°C. La température d’entrée d’air sera comprise entre 180 et 300 °c, préférentiellement 240 et 265 °C.
[0073] La teneur en matière sèche à l’entrée devra être supérieure à 65% en poids, préférentiellement supérieure à 70% en poids. En effet, si la teneur en matière sèche est inférieure à ce seuil, la demanderesse a mis en évidence un séchage moins parfait résultant en un collage problématique dans l’installation de séchage. De plus, ces conditions permettent l’obtention d’un produit final dont le diamètre moyen est centré sur 1000 microns.
[0074] L’invention consiste enfin également en l’utilisation industrielle du mélange de fraction soluble de pois et de la fraction pulpes de pois dont la teneur en matière sèche est supérieure à 90% en poids, préférentiellement supérieure à 92% en poids, encore plus préférentiellement supérieure à 94% en poids dans les applications industrielles telles que l’alimentation humaine, l’alimentation animale, la pharmacie ou la cosmétique.
[0075] On pourra ainsi fournir à l’industrie de l’alimentation animale un nutriment riche en lysine, avec une teneur garantie, et en fibres digestibles, peu coloré et stable au traitement thermique subséquents. [0076] On peut aussi imaginer la fourniture d’un produit plus coloré mais dont la teneur en lysine reste garantie. En effet, comme démontré dans la partie exemples, le produit obtenu selon l’invention permet, après une chauffe contrôlée, de générer une coloration tout en limitant la perte de lysine. CE comportement est tout à fait unique vis à vis des autres filières type maïs ou blé.
[0077] Les exemples ci-dessous permettront de mieux comprendre l’invention tout en ne limitant pas sa portée.
Description des figures
Fig. 1
[0078] [Fig. 1 ] montre l’évolution au cours du temps de la coloration L*a*b du produit base blé de l’art antérieur. L’axe des abscisses correspond au temps exprimé en minutes et l’axe des ordonnées correspond à la coloration L*a*b.
Fig. 2
[0079] [Fig. 2] montre l’évolution au cours du temps de la coloration L*a*b du produit base pois selon l’invention. L’axe des abscisses correspond au temps exprimé en minutes et l’axe des ordonnées correspond à la coloration L*a*b.
Fig. 3
[0080] [Fig. 3] montre l’évolution au cours du temps des taux de sucres réducteurs et de lysine du produit base blé de l’art antérieur. L’axe des abscisses correspond au temps exprimé en minutes, l’axe des ordonnées (gauche) correspond au taux de sucres réducteurs exprimé en pourcentage en poids par rapport au poids brut et l’axe des ordonnées (droite) correspond au taux de lysine exprimé en pourcentage en poids par rapport au poids brut.
Fig. 4
[0081] [Fig. 4] montre l’évolution au cours du temps des taux de sucres réducteurs et de lysine du produit base pois selon l’invention. L’axe des abscisses correspond au temps exprimé en minutes, l’axe des ordonnées (gauche) correspond au taux de sucres réducteurs exprimé en pourcentage en poids par rapport au poids brut et l’axe des ordonnées (droite) correspond au taux de lysine exprimé en pourcentage en poids par rapport au poids brut.
Exemples
[0082] Exemple 1 : Obtention d’un produit selon l’invention
[0083] Après décorticage des fibres externes sur broyeur à marteaux, on broie des graines de pois afin d’obtenir une farine. 300 kg de farine à 87 % en poids de matière sèche sont ensuite mis à tremper dans de l'eau à la concentration finale de 25 % en poids sec, à un pH de 6,5, pendant 30 minutes à température ambiante. 1044 kg de suspension de farine à 25 % en poids de matière sèche (soit donc 261 kg de farine sèche) sont alors introduits avec 500 kg d'eau dans une batterie d'hydrocyclones adaptée d'une unité industrielle féculière de traitement de la pomme de terre. Cette séparation conduit à l'obtention d'une phase légère constituée du mélange protéines, fibres internes (pulpes) et solubles. La phase lourde, renfermant l'amidon est mise de côté.
[0084] La phase légère en sortie d'hydrocyclones renferme quant à elle en mélange (142 kg en poids sec au total) : les fibres (environ 14,8 % en poids, soit 21 kg sec), les protéines (environ 42,8 % en poids, soit 60,8 kg sec) et de solubles (environ 42,4 % en poids, soit 60,2 kg sec). On l'amène ensuite à une teneur en matière sèche de 11 ,4 %. On procède à la séparation des fibres sur décanteurs centrifuges de type WESPHALIA employés dans une unité industrielle féculière de traitement de la pomme de terre. La phase légère en sortie de décanteur centrifuge renferme un mélange de protéines et de solubles, tandis que la phase lourde renferme les fibres de pois. La phase lourde renferme 105 kg de fibres à 20 % en poids de matière sèche. On constate que la quasi-totalité des fibres est bien retrouvée dans cette fraction. Cette fraction sera dénommée ci-après « Fibres internes du pois » et correspond à la fraction pulpes.
[0085] Quant à la fraction légère, elle renferme 1 142 kg d'un mélange en solution de solubles et de protéines. On procède à la coagulation des protéines à leur point isoélectrique par ajustement de la phase légère de sortie de décanteur centrifuge à un pH de 4,6 et chauffage à 70 °C de cette solution pendant 20 min. Après précipitation des protéines, on élimine le sédiment renfermant 56 kg de protéines (86 % de N 6,25 sur sec) à 93 % en poids de matière sèche. La fraction liquide qui sera dénommée « Fraction soluble du pois » est concentrée par évaporation sous vide à environ 50% en poids de MS.
[0086] Les deux fractions « Fibres internes du pois » et « Fraction soluble résiduelle du pois » sont mélangées à l’aide d’un mélangeur Paddle mixer Lôdige FM130 avec un ratio respectif sur matière sèche de 45/55. La teneur en matière sèche est ajustée à environ 70% en poids. Le mélange est séché à l’aide d’un séchoir annulaire (anglais : Ring-Dryer) de la marque DEDERT. La capacité évaporatoire est de 60-80 kg d’eau / h. Le séchoir annulaire (anglais : Ring-Dryer) est configuré en mode dit « PG R » c’est-à-dire avec recyclage des buées d’évaporation. Le fonctionnement du séchoir annulaire (anglais : Ring-Dryer) est ajusté afin de garantir une température d’entrée d’air de 250 °C et de sortie d’air de 1 15°C.
[0087] Exemple 2 : Stabilité à la température de l’invention versus produits de l’art antérieur
[0088] L’exemple 2 vise à démontrer l’impact des conditions de séchage sur les propriétés du produit de l’invention lorsqu’il est exposé à la température.
[0089] Pour se comparer, on utilise des coproduits de la filière blé références qu’on mélange dans un ratio et que l’on sèche dans des conditions similaires (40 °C, 200mbar, 68h).
[0090] Les analyses des deux produits obtenus sont les suivantes :
[0091] [Tableau 1 ]
[0092] Des échantillons de 100g des deux échantillons sont ensuite introduits dans des sachets aluminium hermétiquement scellés, puis introduits dans une étuve chauffée à 100°c. Des échantillons sont régulièrement prélevés à intervalle réguliers pendant 120 min.
[0093] On analyse sur ces échantillons :
- L’observation visuelle de la couleur (échelle de couleur DDGS, en anglais : DDGS color scale)
- Mesure de la coloration L*a*b par spectrophotométrie
- Analyse de la teneur en lysine
[0094] Les colorations L*a*b décrites dans [Fig. 1 ] et [Fig. 2] attestent bien de cette observation.
[0095] L’analyse de la lysine dans les échantillons prélevés a donné les résultats décrits dans [Fig. 3] et [Fig. 4]
[0096] De manière étonnante, on constate que :
- L’apparition de coloration est plus importante avec le produit base blé selon l’art antérieur
- La perte de lysine n’est au final que de 33% en poids dans le produit selon l’invention, tandis que dans le produit de l’art antérieur base blé la perte est de 50% en poids
- Ce résultat est inverse aux résultats précédents de développement de coloration. L’homme du métier se serait attendu à une dégradation plus importante de la lysine dans le produit selon l’invention. [0097] Ces résultats nous permettent de confirmer que le produit obtenu selon l’invention a un comportement très particulier, et que si l’on suit le procédé mis en oeuvre par la demanderesse, on obtient un produit dont la coloration et la teneur en lysine sont garanties et correspondent à une attente du secteur de la nutrition animale.
[0098] Exemple 3 : Expertise des propriétés nutritionnelles du produit selon l’invention dans l’alimentation de porcs
[0099] La digestibilité du produit obtenu selon l’invention dans l’exemple 1 a été étudiée In Vivo.
[0100] Cette étude a comparé la digestibilité totale d’une ration de base témoin A, d’une ration B avec incorporation de 25 % en poids de pois jaunes (origine Canada), et de deux rations C et D contenant respectivement 15 % et 30 % en poids du produit obtenu selon l’invention dans l’exemple 1. Les rations ont été présentées en granulés de 3 mm de diamètre, avec une complémentation adéquate en méthionine, pour tenir compte de la faible teneur générale des produits du pois en méthionine.
[0101] Les porcs ont été nourris 2 fois par jour, à un niveau alimentaire égal à 3,2 fois le besoin d’entretien. Le poids vif moyen des porcs au début de l’expérience était de 49,5 kg.
[0102] Cette étude a montré des valeurs de digestibilité de la matière organique conformes aux valeurs attendues pour le pois jaune testé (88,7 %), comparativement à la valeur des tables de référence pour l’alimentation porcine (INRA 2002=90 %, CVB 2006=92%). C’est une validation de la pertinence du protocole expérimental retenu.
[0103] La digestibilité moyenne de la matière organique du produit obtenu selon l’invention dans l’exemple 1 a été établie à 82 %.
[0104] Ce résultat est totalement surprenant: la différence de digestibilité entre le co-produit séché et la matière première d’origine est inférieure à 10 points, alors qu’il est habituel de voir un écart supérieur à 20 points selon les tables, lorsqu’on compare la digestibilité de la matière organique chez le porc entre la matière première d’origine et le co-produit composé de fibres et solubles co-séchés. Selon l’étude INRA précédemment citée, les drêches d’éthanolerie de blé (anglais :Wheat DDGS) européennes présentent une digestibilité moyenne de 68 %, contre 90 % pour le blé. Pour les drêches d’éthanolerie de maïs (anglais :Corn DDGS), c’est 69 % contre 91 % pour le maïs.

Claims

Revendications
[Revendication 1] Produit issu du mélange de fraction soluble de légumineuses et de pulpes de légumineuses caractérisé en ce que sa teneur en matière sèche est supérieure à 85% en poids, préférentiellement supérieure à 90% en poids, encore plus préférentiellement supérieure à 94% en poids.
[Revendication 2] Produit selon la revendication 1 caractérisé en ce que la légumineuse est préférentiellement choisie dans la liste composée de la féverole et du pois.
[Revendication 3] Produit selon l’une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que 90% des constituants du produit possèdent une taille comprise entre 50 microns et 3000 microns, préférentiellement entre 300 microns et 1000 microns.
[Revendication 4] Produit selon l’une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que sa coloration selon la technique dite L*a*b est caractérisée en ce que sa composante L est supérieure à 30, préférentiellement supérieure à 40, encore plus préférentiellement supérieure à 50.
[Revendication 5] Produit selon la revendication 4 caractérisée en ce que sa composante a est inférieure à 20, préférentiellement inférieure à 10, et sa composante b est supérieure à 25, de préférence supérieure à 30, de préférence supérieure à 40, préférentiellement supérieure à 50.
[Revendication 6] Produit selon l’une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que sa teneur en lysine est comprise entre 3% et 10% en poids de sa teneur en protéines totale, préférentiellement entre 5% et 8%.
[Revendication 7] Produit selon l’une des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que la digestibilité totale de sa matière organique pour les monogastriques est supérieure à 75%.
[Revendication 8] Procédé de production du produit selon l’une des revendications 1 à 7 comprenant les étapes suivantes :
i) Pré-traitement de graines de légumineuses ;
ii) Séparation par voie humide des constituants des graines de légumineuses en 4 fractions : une fraction amidon, une fraction pulpes, une fraction protéines de type globulines et une fraction soluble ;
iii) Mélange de la fraction pulpes et de la fraction soluble séparées à l’étape ii) précédente ;
iv) Séchage du mélange obtenu à l’étape iii).
[Revendication 9] Procédé de production du produit selon la revendication 8 caractérisé en ce que le ratio exprimé en teneur en matière sèche entre la fraction soluble et la fraction pulpes est compris entre 0,8/1 ,2 et 1 ,2/0,8, préférentiellement de 1/1.
[Revendication 10] Procédé de production du produit selon les revendications 8 à 9 caractérisé en ce que la fraction soluble est pré-concentrée entre 30 et 50% en poids, préférentiellement à 50% en poids de matière sèche avant mélange avec la fraction pulpes.
[Revendication 11] Procédé de production du produit selon les revendications 8 à
10 caractérisé en ce que le mélange de la fraction pulpes et la fraction soluble est réalisé dans un mélangeur à haute performance pendant un temps de séjour inférieur à 5 min.
[Revendication 12] Procédé de production du produit selon les revendications 8 à
1 1 caractérisé en ce que le séchage est réalisé via une technologie de séchoir annulaire, avec de préférence recyclage des buées évaporées.
[Revendication 13] Utilisation industrielle du produit selon les revendications 1 à 5 dans les applications industrielles telles que l’alimentation humaine, l’alimentation animale, la pharmacie ou la cosmétique.
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