FR2586256A1 - Procede de preparation de cellules vivantes enrobees pour leur exploitation biotechnologique - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE DE PREPARATION DE CELLULES VIVANTES ENROBEES POUR LEUR EXPLOITATION BIOTECHNOLOGIQUE. LE PROCEDE SELON L'INVENTION EST CARACTERISE PAR LE FAIT QU'ON PREPARE UNE SOLUTION AQUEUSE HOMOGENE D'ALGINATE D'UN METAL ALCALIN ET DE CELLULES, ET ON ATOMISE LADITE SOLUTION PAR UNE METHODE DE SECHAGE PAR NEBULISATION (SPRAYDRYING). APPLICATION A LA FABRICATION DES VINS MOUSSEUX PAR LA METHODE CHAMPENOISE OU EN CUVES CLOSES.
Description
Procédé de préparation de cellules vivantes enrobées pour leur exploitation biotechnologique.
L'exploitation biotechnologique des cellules vivantes, qu'elles soient d'origine animale, végétale ou humaine, a connu récemment un développement important qui devrait s'amplifier dans les prochaines années.
Une telle exploitation biotechnologique est effectuée dans le domaine médical pour la préparation de médicaments ou de vaccins, et dans le domaine des industries alimentaires, par exemple pour le brassage, ou pour la fermentation des vins.
En général, les procédés proposés pour l'enrobage des cellules ont consisté à former un gel des cellules dans des capsules de polymère, par exemple de l'alginate de calcium.
Ces procédés connus présentent divers inconvénients. La production industrielle de tels gels est très difficile et, en outre, la gélification a une action traumatisante sur les cellules. De plus, cette gélification nécessite une opération de stérilisation avant immobilisation.
La présente invention vise pallier les inconvénients des procédés connus.
A cet effet, le procédé selon l'invention est caractérisé par le fait qu'on prépare une solution aqueuse homogène d'alginate d'un métal alcalin et de cellules, et on atomise ladite solution par une méthode de séchage par nébulisation (spray-drying).
Le procédé selon l'invention, qui permet une fabrication industrielle continue, offre en outre l'avantage d'autoriser le maintien d'une plus grande concentration cellulaire par rapport à la technique de coagulation par le chlorure de calcium en supprimant une prolifération cellulaire à la périphérie des billes qui est par ailleurs gênante dans de nombreuses utilisations. En outre, la technique de nebuli- sation, par la possibilité d'obtenir des particules dans une gamme granulométrique plus étendue, permet la réduction du volume des réacteurs ainsi que l'amélioration des rendements due a l'augmentation de la surface spécifique des particules. Le procédé selon l'invention est donc d'une mise en oeuvre plus économique que les procédés connus et permet d'obtenir des cellules enrobées plus efficaces.
Le procédé selon l'invention améliore en outre les temps de demi-vie des cellules et apporte les avantages, sur le plan physique, de la technique d'atomisation. En outre, il permet de travailler en milieu stérile et apporte une distribution homogène des cellules en croissance, ce qui assure une occupation optimale du volume des billes d'enrobage. De plus, la dissolution des lits des réacteurs est facilitée du fait de la réticulation moins importante du polymère et le procédé permet de travailler en milieu organique concentré.
Les applications du procédé selon l'invention sont, comme on l'a indiqué plus haut, très nombreuses.
On va étudier plus en détail ci-après la préparation de levures enrobées pour la refermentation de vins.
Le Champagne et la plupart des vins mousseux sont préparés traditionnellement suivant une méthode dite "champenoise" qui consiste a faire refermenter en bouteille des vins sélectionnés, la prise de mousse s'effectuant par addition d'environ 22 a 24 g de sucre par litre et d'une quantité déterminée de levure.
Pendant la fermentation, qui s'opère généralement en cave a une température ambiante de 120C a 180C, on obtient un dégagement de gaz carbonique produisant une pression de 5 a 6 x 105 Pa a l'intérieur des bouteilles placées horizontalement "sur lattes".
Au cours du vieillissement, des lies fines qui résultent
de la refermentation se déposent sur la paroi inférieure
de la bouteille. C'est alors qu'interviennent les opéra
tions de "remuage". Durant quelques mois, placées sur
des pupitres, les bouteilles sont tournées manuellement
chaque jour d'un huitième ou d'un quart de tour par le
remueur qui relève également a intervalles réguliers
l'angle d'inclinaison des bouteilles pour détacher les
dépits de la paroi et les faire glisser peu a peu vers
le bouchon.
de la refermentation se déposent sur la paroi inférieure
de la bouteille. C'est alors qu'interviennent les opéra
tions de "remuage". Durant quelques mois, placées sur
des pupitres, les bouteilles sont tournées manuellement
chaque jour d'un huitième ou d'un quart de tour par le
remueur qui relève également a intervalles réguliers
l'angle d'inclinaison des bouteilles pour détacher les
dépits de la paroi et les faire glisser peu a peu vers
le bouchon.
Ce procédé du remuage est long et coûteux car il exige une main-d'oeuvre qualifiée importante. Les bouteilles restent ensuite pendant quelques mois a la verticale, bouchon vers le bas. Lorsque les dépôts sont entièrement concentrés dans le goulot, intervient alors la phase de dégorgeage qui consiste a expulser les dépôts suivant une technique appropriée. Une liqueur de dosage ou d'expédition vient compléter et égaliser le niveau du vin dans les bouteilles.
Parallèlement a la méthode champenoise, réservée aux
produits de qualité supérieure, il existe également une
technique dite "en cuves closes" moins consommatrice de
temps, de place et de main-d'oeuvre, donc moins onéreuse,
pour la production de vins mousseaux courants. Dans cette
méthode plus simple, il subsiste néanmoins un dépôt de
levure qui doit être éliminé par filtration avant la mise
en bouteilles.
produits de qualité supérieure, il existe également une
technique dite "en cuves closes" moins consommatrice de
temps, de place et de main-d'oeuvre, donc moins onéreuse,
pour la production de vins mousseaux courants. Dans cette
méthode plus simple, il subsiste néanmoins un dépôt de
levure qui doit être éliminé par filtration avant la mise
en bouteilles.
Pour des raisons économiques, des recherches ont déjà été
entreprises pour simplifier ou éliminer les opérations
classiques de remuage.
entreprises pour simplifier ou éliminer les opérations
classiques de remuage.
C'est ainsi que le brevet français nO 78.22131 publié sous
le nO 2 432 045, a proposé d'inclure la levure de refermen
tation dans une matrice polymère et de sédimenter cette
levure par gravité sur le bouchon des bouteilles position
nées dès l'origine sur le bouchon, ce qui permet d'élimi
ner les opérations de remuage.
le nO 2 432 045, a proposé d'inclure la levure de refermen
tation dans une matrice polymère et de sédimenter cette
levure par gravité sur le bouchon des bouteilles position
nées dès l'origine sur le bouchon, ce qui permet d'élimi
ner les opérations de remuage.
Cependant, ce procédé connu n'a pu être mis en pratique
du fait de divers inconvénients qu'il présente. En parti
culier, une turbidité excessive du vin est liée au dévelop
pement, en cours de refermentation, de levures libres à
l'intérieur des bouteilles. Ceci est consécutif au relar
gage des cellules incluses dans le milieu et aubourgeon-
nement aléatoire non contrôlable des cellules qui restent
actives à la surface des matrices de polymère.
du fait de divers inconvénients qu'il présente. En parti
culier, une turbidité excessive du vin est liée au dévelop
pement, en cours de refermentation, de levures libres à
l'intérieur des bouteilles. Ceci est consécutif au relar
gage des cellules incluses dans le milieu et aubourgeon-
nement aléatoire non contrôlable des cellules qui restent
actives à la surface des matrices de polymère.
En outre, la polymérisation de la matrice ne peut se faire
que par une coagulation qui nécessite des adjuvants chi
miques. Outre qu'ils sont traumatisants pour les levures,
ils aboutissent à la présence d'un additif non encore ad
mis par la réglementation oenologique. La mise en oeuvre
du procédé décrit dans le brevet nO 78.22131 exige une
phase de lavage et de réactivation des levures, source de
manipulations peu pratiques.
que par une coagulation qui nécessite des adjuvants chi
miques. Outre qu'ils sont traumatisants pour les levures,
ils aboutissent à la présence d'un additif non encore ad
mis par la réglementation oenologique. La mise en oeuvre
du procédé décrit dans le brevet nO 78.22131 exige une
phase de lavage et de réactivation des levures, source de
manipulations peu pratiques.
De plus, un risque de pollution bactérienne est inhérent au produit organique lui-même qui évolue tout au long de sa fabrication dans un milieu humide. Il est accru par la multiplicité des phases du procédé. Enfin, la conservation, le conditionnement, le stockage et le transport sont difficiles, du fait de la structure aqueuse du produit élaboré.
Selon le procédé de l'invention, on prépare une solution aqueuse homogène d'alginate d'un métal alcalin et de cellules1 dans le cas des vins une levure, et on atomise ladite solu tion par une méthode de séchage par nébulisation (spraydrying). Avantageusement, l'alginate est de l'alginate de sodium.
De préférence, on incorpore dans la solution aqueuse une charge minérale et organique, constituée en particulier de phosphates et de saccharose, afin d'augmenter la taille des particules et la densité de la poudre.
L'invention concerne également les levures enrobées obtenues par le procédé précédent.
Les levures selon l'invention permettent d'obtenir une grande limpidité du vin après fermentation. En effet, la température à l'intérieur de la tour de séchage (1400C à 1600C) neutralise les levures présentes à la surface des gouttelettes nébulisées. Ces levures, replongées dans un milieu liquide nutritif, ne se redéveloppent pas en rebourgeonnant. En outre, la nature même du polymère utilisé favorise la limpidité, du fait que l'alginate de sodium est utilisé pour la clarification des vins.
De plus, la présence de phosphates et de saccharose a
l'intérieur du produit de l'atomisation permet d'induire,
au contact des levures, la production d'enzymes immédi
atement opérationnelles ou mobilisables, ce qui améliore
les conditions de refermentation par induction enzymatique.
l'intérieur du produit de l'atomisation permet d'induire,
au contact des levures, la production d'enzymes immédi
atement opérationnelles ou mobilisables, ce qui améliore
les conditions de refermentation par induction enzymatique.
Par ailleurs, le produit de l'atomisation est directement
utilisable par addition dans les bouteilles. Sa densité
autorise une sédimentation plus rapide que dans les mé
thodes traditionnelles. En conséquence, le procédé de re
fermentation est simplifié par l'utilisation des levures
enrobées selon l'invention.
utilisable par addition dans les bouteilles. Sa densité
autorise une sédimentation plus rapide que dans les mé
thodes traditionnelles. En conséquence, le procédé de re
fermentation est simplifié par l'utilisation des levures
enrobées selon l'invention.
De plus, le risque de pollution bactérienne est diminué du fait que le produit de l'atomisation est sec (humidité inférieure a 4%) et le procédé limite le nombre de manipulations.
Le produit de l'atomisation reste sec aussi longtemps qu'il est conservé, stocké ou transporté à l'abri de l'humidité, ce qui facilite considérablement sa manipulation.
De préférence, on prépare une solution d'alginate de métal alcalin par dissolution dans l'eau, avec une concentration comprise entre 0, 1% et 10%, encore mieux entre 0,5b et 3%, on place en suspension dans de l'eau une quantité de 1% a 50%, encore mieux de 5% a 40%. de levure, on mélange cette suspens ion extemporanément à la solution d'alginate, de manière à obtenir une solution homogène, puis on atomise ladite solution par séchage par nébulisation (spray-drying).
De préférence, l'écart de températures au cours du séchage est compris entre 400C et 1000C, afin de préserver les levures. Le temps de séjour en chambre de séchage, qui est de quelques fractions de secondes, n'entraîne pas de dénaturation notable des levures.
Pour éviter l'incorporation de particules trop petites qui ne couleraient pas dans le vin, l'invention prévoit également d'obtenir des particules de dimension vouge par utilisation de tout procédé industriel connu à cet effet, ou bien de tamiser les particules obtenues pour éliminer les particules trop petites, ou bien de procéder a un second enrobage des particules.
L'exemple suivant fait bien ressortir les caractéristiques du procédé selon l'invention et des levures enrobées qu'il permet d'obtenir.
1. Composants:
a) Quantités pour essai:
200 g de levure en suspension dans 1.105 ml d'eau
40 g d'alginate de sodium
1.275 ml d'eau.
a) Quantités pour essai:
200 g de levure en suspension dans 1.105 ml d'eau
40 g d'alginate de sodium
1.275 ml d'eau.
b) Levure:
La levure utilisée est de la levure sèche de
champage pour vinification et prise de mousse;
du type Saccharomyces Bayanus préparée par la
firme LALLEMAND INC. de Montréal (Canada).
La levure utilisée est de la levure sèche de
champage pour vinification et prise de mousse;
du type Saccharomyces Bayanus préparée par la
firme LALLEMAND INC. de Montréal (Canada).
2. Résultats de la nébulisation (voir tableau annexé).
3. Application a la préparation des champagnes et vins mousseux.
Les essais de refermentation effectués sur un vin de
Loire (sucre résiduel: env. 0,50 g/l - PH: env. 3) ont donné une pression de 5,6 bars et une concentration de sucre résiduel de 0,7 à 0,8 g/l, mettant en évidence une prise de mousse totale.
Loire (sucre résiduel: env. 0,50 g/l - PH: env. 3) ont donné une pression de 5,6 bars et une concentration de sucre résiduel de 0,7 à 0,8 g/l, mettant en évidence une prise de mousse totale.
T A B L E A U
<SEP> Températures
<tb> Dénomination <SEP> Appareil <SEP> Dispersion <SEP> Entrée <SEP> Sortie <SEP> T <SEP> Aspect <SEP> Observations <SEP> % <SEP> humidité <SEP> Microscope
<tb> L <SEP> 1 <SEP> Buchi <SEP> Buse <SEP> réguli
<SEP> ère <SEP> et <SEP> ronde <SEP> 125 C <SEP> 65 C <SEP> 60 C <SEP> Poudre <SEP> < <SEP> 4 <SEP> % <SEP> Particules
<tb> L <SEP> 2 <SEP> Buchi <SEP> Buse <SEP> réguli
<SEP> ère <SEP> et <SEP> ronde <SEP> 140 C <SEP> 70 C <SEP> 70 C <SEP> Poudre <SEP> < <SEP> 4 <SEP> % <SEP> Particules
<tb> L <SEP> 3 <SEP> Buchi <SEP> Buse <SEP> réguli
<SEP> ère <SEP> et <SEP> ronde <SEP> 145 C <SEP> 80 C <SEP> 65 C <SEP> Poudre <SEP> Récupération <SEP> 4,6 <SEP> % <SEP> Particules
<tb> <SEP> parois <SEP> cyclone
<tb> L <SEP> 4 <SEP> Niro <SEP> Turbine <SEP> 145 C <SEP> 75 C <SEP> 70 C <SEP> Poudre <SEP> < <SEP> 4 <SEP> % <SEP> Particules
<tb> L <SEP> 5 <SEP> Niro <SEP> Turbine <SEP> 140 C <SEP> 70 C <SEP> 70 C <SEP> Poudre <SEP> < <SEP> 4 <SEP> % <SEP> Particules
<tb> Remarque: L'état de poudre correspond à un produit sec au toucher, ne collant pas aux doigts
mais d'aspect compact et ne s'écoulant pas (test des sabliers).
<tb> Dénomination <SEP> Appareil <SEP> Dispersion <SEP> Entrée <SEP> Sortie <SEP> T <SEP> Aspect <SEP> Observations <SEP> % <SEP> humidité <SEP> Microscope
<tb> L <SEP> 1 <SEP> Buchi <SEP> Buse <SEP> réguli
<SEP> ère <SEP> et <SEP> ronde <SEP> 125 C <SEP> 65 C <SEP> 60 C <SEP> Poudre <SEP> < <SEP> 4 <SEP> % <SEP> Particules
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<SEP> ère <SEP> et <SEP> ronde <SEP> 140 C <SEP> 70 C <SEP> 70 C <SEP> Poudre <SEP> < <SEP> 4 <SEP> % <SEP> Particules
<tb> L <SEP> 3 <SEP> Buchi <SEP> Buse <SEP> réguli
<SEP> ère <SEP> et <SEP> ronde <SEP> 145 C <SEP> 80 C <SEP> 65 C <SEP> Poudre <SEP> Récupération <SEP> 4,6 <SEP> % <SEP> Particules
<tb> <SEP> parois <SEP> cyclone
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<tb> L <SEP> 5 <SEP> Niro <SEP> Turbine <SEP> 140 C <SEP> 70 C <SEP> 70 C <SEP> Poudre <SEP> < <SEP> 4 <SEP> % <SEP> Particules
<tb> Remarque: L'état de poudre correspond à un produit sec au toucher, ne collant pas aux doigts
mais d'aspect compact et ne s'écoulant pas (test des sabliers).
Ces produits placés dans une coupelle et laissés sans protection sur la paillasse,
conservent pendant 48 h l'état dit de poudre. Au-delà, ces produits constituent
une croûte, s'effritant assez facilement au toucher.
conservent pendant 48 h l'état dit de poudre. Au-delà, ces produits constituent
une croûte, s'effritant assez facilement au toucher.
Claims (7)
1. - Procédé de préparation de cellules vivantes enrobées, caractérisé par le fait qu'on prépare une solution aqueuse homogène d'alginate d'un métal alcalin et de cellules, et on atomise ladite solution par une méthode de séchage par nébulisation (spray-drying).
2. - Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdites cellules sont des levures.
3. - Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que l'alginate est de l'alginate de sodium.
4. - Procédé selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé par le fait qu'on prépare une solution d'alginate de métal alcalin par-dissolution dans l'eau, avec une concentration comprise entre 0,1t et 10%, encore mieux entre 0,58 et 3%, on place en suspension dans de l'eau une quantité de 1% a 50%, encore mieux de 5% a 40%, de levure, on mélange cette suspension extemporanément a la solution d'alginate,, de manière a obtenir une solution homogène, puis on atomise ladite solution-par séchage par nébulisation (spray-drying).
5. - Procédé selon l'une des revendications 1 a 4, caractérisé par le fait qu'on fait subir aux cellules au moins un second enrobage.
6. - Procédé selon l'une des revendications 1 a 5, caractérisé par le fait.qu'on incorpore dans la solution aqueuse une charge minérale et organique, constituée en particulier de phosphates et de saccharose.
7. - Cellules vivantes enrobées, caractérisées par le fait qu'elles sont obtenues par le procédé selon l'une des revendications 1 à 6.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8509445A FR2586256B1 (fr) | 1985-06-21 | 1985-06-21 | Procede de preparation de cellules vivantes enrobees pour leur exploitation biotechnologique |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8509445A FR2586256B1 (fr) | 1985-06-21 | 1985-06-21 | Procede de preparation de cellules vivantes enrobees pour leur exploitation biotechnologique |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2586256A1 true FR2586256A1 (fr) | 1987-02-20 |
| FR2586256B1 FR2586256B1 (fr) | 1987-08-21 |
Family
ID=9320506
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8509445A Expired FR2586256B1 (fr) | 1985-06-21 | 1985-06-21 | Procede de preparation de cellules vivantes enrobees pour leur exploitation biotechnologique |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2586256B1 (fr) |
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| WO1995002047A1 (fr) * | 1993-07-06 | 1995-01-19 | Institut Oenologique De Champagne | Procede d'obtention de biocatalyseurs renfermant des microorganismes et biocatalyseurs obtenus |
| US9724302B2 (en) | 2010-04-09 | 2017-08-08 | Pacira Pharmaceuticals, Inc. | Method for formulating large diameter synthetic membrane vesicles |
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| Publication number | Publication date |
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