FR2657623A1 - Procede de recuperation de composes lipophiles extraits d'un milieu gras par action de la cyclodextrine. - Google Patents
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Abstract
Procédé de récupération de composés lipophiles extraits d'un milieu gras par action de cyclodextrine, caractérisé par le fait que le résultat de cette extraction est soumis à une hydrolyse acide et/ou enzymatique propre à dégrader la cyclodextrine.
Description
PROCEDE DE RECUPERATION DE COMPOSES LIPOPHILES
EXTRAITS D'UN MILIEU GRAS PAR ACTION DE LA CYCLODEXTRINE
L'invention a pour objet un procédé de récupération de composés lipophiles extraits d'un milieu gras par action de la cyclodextrine.
EXTRAITS D'UN MILIEU GRAS PAR ACTION DE LA CYCLODEXTRINE
L'invention a pour objet un procédé de récupération de composés lipophiles extraits d'un milieu gras par action de la cyclodextrine.
Par l'expression "milieu gras", on désigne toute substance contenant des matières grasses, à savoir: - d'une part, les substances biologiques d'origine:
. animale, comme les matières grasses du groupe compre
nant le suif, le saindoux, le beurre concentré, les
huiles de poissons, la graisse de laine, le sang, les
matériaux céphalorachidiens, l'oeuf, le lait et leurs
dérivés,
. végétale, comme les huiles végétales, les colophanes,
les condensats de désodorisation, les milieux contenant
des composés d'arôme tels que les huiles essentielles
ou les oléorésines, les substances odorantes,
. fossile, comme par exemple les huiles minérales, et - d'autre part, les substances synthétiques, comme les
arômes artificiels.
. animale, comme les matières grasses du groupe compre
nant le suif, le saindoux, le beurre concentré, les
huiles de poissons, la graisse de laine, le sang, les
matériaux céphalorachidiens, l'oeuf, le lait et leurs
dérivés,
. végétale, comme les huiles végétales, les colophanes,
les condensats de désodorisation, les milieux contenant
des composés d'arôme tels que les huiles essentielles
ou les oléorésines, les substances odorantes,
. fossile, comme par exemple les huiles minérales, et - d'autre part, les substances synthétiques, comme les
arômes artificiels.
Les cyclodextrines sont des molécules cycliques de polyanhydroglucose de conformation tubulaire tronconique délimitant une cavité hydrophobe. Selon qu'elles sont constituées de 6, 7 ou 8 motifs anhydroglucose, elles sont dénommées respectivement alpha-, bêta- ou gamma-cyclodextrine.
Dans un souci de simplification, on utilise ciaprès le terme général "cyclodextrine" pour désigner l'une quelconque des cyclodextrines alpha, bêta ou gamma, un mélange de celles-ci, ou bien encore un polymère de cyclodextrine.
La cyclodextrine est préparée par traitement d'amidon liquéfié avec une enzyme, la cyclodextrine glycosyltransférase (C.G.T.).
Du fait de sa structure torique particulière, la cyclodextrine a pour propriété de capter sélectivement, dans sa cavité hydrophobe, diverses espèces moléculaires et groupements réactionnels appartenant essentiellement à des substances lipophiles. L'affinité de ces substances lipophiles vis-à-vis de la cyclodextrine (constante d'association) dépendant de leur nature et de leur conf i- guration chimique ainsi que de leur taille prise relativement par rapport à celle de la cavité de la cyclodextrine, elle-même dépendante du nombre de résidus de glucose.
Cette capacité naturelle complexante de la cyclodextrine commence à être mise à profit, notamment dans les secteurs de l'industrie alimentaire, de la pharmacocosmétologie ou de l'industrie en général.
I1 a ainsi été envisagé d'utiliser la cyclodextrine dans des procédés d'une part d'élimination et de séparation de composés indésirables, d'autre part de récupération de composés à haute valeur ajoutée à partir de milieu gras notamment biologique.
Parmi ces procédés, on peut citer l'extraction d'acides gras de milieux biologiques tels que les huiles végétales glycéridiques (mais, tournesol, colza, arachide, soja ou autres).
Ainsi, le brevet US N" 3.491.132 décrit un procédé visant à réduire la teneur en acides gras libres d'huiles glycéridiques à l'aide de B-cyclodextrine.
La cyclodextrine a également été utilisée pour la purification d'acides gras essentiels qui sont polyinsaturés et présentent de ce fait une affinité plus grande vis-à-vis de la cyclodextrine que les autres acides gras.
On connaît également des procédés visant à extraire sélectivement des composés d'arôme présents dans les huiles essentielles ou à éliminer de ces huiles essentielles des composés de dégradation nuisibles au pouvoir aromatique de celles-ci EL. Szente "Cyclodextrin
Workshop", Gand (1989), Part 2, pages 5-6].
Workshop", Gand (1989), Part 2, pages 5-6].
Des procédés d'extraction des stéroides --notamment de cholestérol-- de matières grasses ou de substances biologiques, ont été décrits dans les demandes de brevet français N" 2.601.959 et 2.626.145.
Dans tous ces procédés, la cyclodextrine est mise en contact, en présence d'eau, avec le milieu biologique contenant les composés lipophiles à éliminer ou à purifier, ladite cyclodextrine étant incorporée audit milieu en quantité suffisante pour former des complexes avec les composés lipophiles. Une fois formés, ces complexes se retrouvent dans la phase aqueuse qui est finalement séparée de la phase grasse.
A l'échelle industrielle, ces résidus aqueux, qui contiennent les composés à éliminer ou à purifier, sont des produits d'extraction générés en très grande quantité.
Dans l'intérêt des industriels mettant en oeuvre lesdits procédés, il faudrait pouvoir récupérer aisément, sous forme sensiblement pure, les constituants lipophiles des produits d'extraction, qu'ils soient ou non inclus dans la cavité interne de la cyclodextrine. I1 peut s'agir d'acides gras, de stéroides comme le cholestérol, ou d'autres substances lipidiques recyclables, de vitamines, de composés d'arômes, ou d'autres composés susceptibles d'être valorisés.
Le problème à résoudre réside dans la difficulté qu'il y a à éliminer des produits d'extraction la cyclodextrine qui est présente sous une forme complexée et/ou libre, en vue de récupérer sous une forme pure les divers autres constituants. On peut en effet considérer la cyclodextrine comme une impureté limitant les possibilités de valorisation de ces constituants pour au moins deux raisons:
- elle peut être à l'origine d'artéfacts lors de l'uti
lisation desdits constituants;
- elle n'est pas encore autorisée dans tous les pays en
ce qui concerne les applications alimentaires et/ou
pharmaceutiques.
- elle peut être à l'origine d'artéfacts lors de l'uti
lisation desdits constituants;
- elle n'est pas encore autorisée dans tous les pays en
ce qui concerne les applications alimentaires et/ou
pharmaceutiques.
L'article intitulé "Inclusion complexes of unsaturated fatty acid with amylose and cyclodextrin" de Szejtli et al., "Die Starie" n"ll du 2.7.1975, pages 368 à 376, décrit des moyens de détermination de la quantité d'acides gras complexés avec de l'amylose; suivant ces moyens les complexes sont traités par hydrolyse acide ou enzymatique.
Les acides gras décomplexés sont ensuite extraits à l'aide d'un solvant du type éther de pétrole. L'amylose est un polymère de glucose à structure hélicoidale ouverte qui ne peut être assimilable à de la cyclodextrine. Les auteurs n'ont d'ailleurs pas mis en oeuvre ces techniques d'hydrolyse pour les complexes cyclodextrine/acides gras également décrits dans cet article; ils semblent donc être inadaptés à la récupération des constituants de produits d'extraction issus d'un traitement à l'aide de cyclodextrine.
Par ailleurs, la technique d'hydrolyse acide proposée est relativement lourde à mettre en oeuvre et ses conditions réactionnelles (action de HC1 1N à 100"C) la définissent comme une technique de laboratoire industriellement inapplicable.
Un autre article intitulé "Cyclodextrin aided bioconversions and fermentations" par R. Bar - TIBTECH,
Janvier 1989 (vol.7), décrit en termes très généraux des procédés de dégradation, par hydrolyse chimique acide ou par hydrolyse enzymatique, de cyclodextrine complexée avec des stéroides ayant subi des bioconversions.
Janvier 1989 (vol.7), décrit en termes très généraux des procédés de dégradation, par hydrolyse chimique acide ou par hydrolyse enzymatique, de cyclodextrine complexée avec des stéroides ayant subi des bioconversions.
En ce qui concerne l'hydrolyse chimique par voie acide, il est indiqué dans cet article que cette technique est optimisée en travaillant dans des conditions de haute température et de haute acidité, mais qu'elle présente l'inconvénient de conduire à des produits de dégradation indésirables; elle semble donc endommager aussi les produits inclus.
Pour ce qui est de l'hydrolyse enzymatique, elle est conduite au moyen de microorganismes qui produisent certaines amylases ou cyclodextrinases. Aucune précision sur la mise en oeuvre de l'hydrolyse ou sur la selection des enzymes adaptées n'est donnée.
Enfin, pour l'une ou l'autres des hydrolyses citées, il faut remarquer qu'elles sont prévues pour être mises en oeuvre sur des substrats ne contenant que des complexes cyclodextrine/stéroides. Bien que les techniques d'hydrolyse proposées dans cet article ne soient supportées par aucun essai, on imagine aisément que ce milieu simple, qui n'est pas issu d'une extraction à l'aide de cyclodextrine, n'aura pas le même comportement à l'hydrolyse acide et enzymatique qu'un milieu gras biologique complexe et hétérogène.
I1 résulte de ce qui précède qu'aucune solution technique satisfaisante n'a été proposée dans l'art antérieur.
L'invention a pour but, surtout, de remédier aux inconvénients de l'art antérieur.
Et la Société Demanderesse a eu le mérite de trouver que, pour récupérer des composés lipophiles extraits d'un milieu gras, notamment biologique, par action de cyclodextrine, il convenait de soumettre le résultat de cette extraction à une hydrolyse acide et/ou enzymatique propre à dégrader la cyclodextrine.
En conséquence, la présente invention a pour objet un procédé de récupération de composés lipophiles extraits d'un milieu gras par action de cyclodextrine, caractérisé par le fait que le résultat de cette extraction par la cyclodextrine est soumis à une hydrolyse acide et/ou enzymatique propre à dégrader la cyclodextrine.
La spécificité et l'intérêt de ce procédé tiennent au fait qu'il permet de décomposer la cyclodextrine en ne portant pratiquement pas atteinte aux substances incluses ou non.
On obtient ainsi d'une part, une phase grasse comprenant sensiblement tous les composés lipophiles présents dans le mélange résultant de l'action de la cyclodextrine et d'autre part, une phase aqueuse constituée par un sirop de glucose, ces deux phases étant facilement séparables par tout moyen connu et approprié par exemple du type centrifugation.
Le sirop de glucose ainsi obtenu peut être utilisé comme matière première dans les aliments pour le bétail ou comme substrat hydrocarboné de fermentation.
Les composés lipophiles récupérés peuvent éventuellement être saponifiés afin de recueillir les insaponifiables, par exemples les stéroides, qui sont des composés à haute valeur ajoutée.
Selon un premier mode de réalisation avantageux du susdit procédé, l'hydrolyse est effectuée par voie enzymatique en incorporant dans le mélange résultant de l'action de la cyclodextrine, de façon sensiblement concomitante, au moins deux enzymes d'au moins deux types différents, à savoir une enzyme du type glycosyltransférase et une autre du type amylase.
I1 est surprenant de constater que l'action de ces deux types d'enzymes n'est absolument pas atténuée, ni inhibée malgré l'encombrement stérique important propre aux mélanges complexes de départ.
L'enzyme du type glycosyl transférase est de préférence choisie parmi les cycloglycosyltransférases et, plus préférentiellement encore, parmi les cycloglycosyltransférases d'origine bactérienne produites notamment par le Bacillus Circulans, le Bacillus macerans ou le Bacillus coagulans.
L'enzyme du type amylase est de préférence choisie parmi une ou plusieurs amylases aptes à dégrader des polysaccharides en molécules de degré de polymérisation inférieur à 6, telles que l'amyloglucosidase, la B-amylase, 1 ' -amylase.
Avantageusement, l'hydrolyse enzymatique est mise en oeuvre en présence d'un additif constitué par un oligoou polysaccharide. A titre d'exemple, on peut indiquer qu'un sirop de glucose obtenu par hydrolyse d'amidon et contenant essentiellement du maltose, ou un amidon liquéfié à très bas DE, conviennent comme additif.
L'enzyme du type glycosyltransférase est utilisée à raison de 0,1 à 10 unités CGTase/g de mélange sec à traiter, de préférence de 0,5 à 4 unités CGTase/g de mélange sec à traiter et, plus préférentiellement encore, de 1,5+0,5 unités CGTase/g de mélange sec à traiter.
L'unité CGTase correspond à la quantité exprimée en micromoles de B-cyclodextrine formée par minute et par gramme d'enzyme, à 40"C, pH 6 et sur de l'amidon liquéfié.
En ce qui concerne les a-amylases, il est avantageux de les employer à raison de 10-2 à 2 unités/g de mélange sec à traiter, de préférence de 2.10-2 à I unité/ g. L'unité -amylase correspond à la quantité d'enzyme qui hydrolyse 5,26 mg d'amidon par heure à pH 5,6 et à 37"C (il s'agit de l'unité KNU).
Dès lors que l'amylase choisie est l'amyloglucosidase, la dose d'utilisation est comprise entre 0,1 et 6 unités amyloglucosidase/g de mélange sec à traiter, de préférence entre 1 et 5 unités amyloglucosidase/g de mélange sec à traiter, et plus préférentiellement encore 3 unités/g de mélange sec à traiter.
Une unité amyloglucosidase correspond à la quantité d'enzyme qui permet la formation de 1 gramme de glucose/heure à pH 4,5 et 60"C.
Dès lors que l'enzyme choisie est une Amylase, la dose d'utilisation est comprise entre 10-2 et 1 unité par gramme de mélange sec, de préférence entre 5.10-2 et 2.10-1 unité par gramme de mélange sec. Une unité de amylase est égale à la quantité de maltose exprimée en grammes libérée par gramme d'enzyme réagissant sur une solution d'amidon soluble à pH 5 et à une température de 50"C.
Conformément à l'invention, le pH du milieu réactionnel est ajusté à une valeur de préférence comprise entre 5,5 et 6,6 et plus préférentiellement voisine de 6.
La température de réaction est de préférence de l'ordre de 50t50C.
Suivant une caractéristique avantageuse du procédé conforme à l'invention, le milieu réactionnel est soumis à une agitation énergique de manière à augmenter les rendements des réactions enzymatiques.
Suivant un mode de réalisation avantageux, l'hydrolyse enzymatique consiste à mettre en présence d'un mélange de départ à traiter une cycloglycosyl-transférase provenant par exemple du Bacillus Circulans, une amyloglucosidase et éventuellement une amylase telle que l' -amylase. De l'eau est ajoutée en quantité telle que la matière sèche du mélange de départ représente de 5 à 45% en poids, de préférence de 30 à 40% en poids de la masse totale du milieu réactionnel. Le pH est ajusté à une valeur de l'ordre de 6t0,5 et la température de la réaction est fixée à 505 C.
On incorpore également au milieu réactionnel un additif polysaccharidique, comme par exemple une maltodextrine de Dextrose-Equivalent (DE) voisin de 6, telle que celle commercialisée sous la marque déposée GLUCIDEX 6 par la Société Demanderesse et ce, à raison d'environ 10% en poids.
Le milieu ainsi constitué est soumis à une agitation énergique pendant toute l'hydrolyse.
La durée de cette dernière dépend des différentes conditions de réaction évoquées ci-dessus et en particulier des doses d'utilisation des enzymes.
Dans des conditions favorables que l'homme du métier sait déterminer, l'hydrolyse est conduite pendant 12 à 24 heures, de préférence 12 heures. Elle est stoppée par changement du pH et/ou de la température.
Le sirop de glucose et la fraction lipidique obtenus sont séparés l'un de l'autre par tout moyen approprié et connu en soi tel que la centrifugation.
Cette technique d'hydrolyse enzymatique est particulièrement avantageuse dans la mesure où elle est économique et où elle n'entraine aucune dégradation des composés lipophiles présents dans le mélange.
Selon un autre mode de réalisation du susdit procédé, l'hydrolyse est effectuée par voie acide et consiste à ajouter au mélange résultant de l'action de la cyclodextrine, en chauffant, au moins un acide fort en une quantité telle que sa concentration dans le milieu réactionnel soit inférieure à 1 N, de préférence 0,5 N, et plus préférentiellement encore inférieure ou égale à 0,lu.
Cette technique d'hydrolyse acide présente l'avantage d'être d'une durée relativement courte; elle est comprise entre 5 minutes et 2 heures. Elle permet une transformation totale de la cyclodextrine en sirop de glucose et une récupération satisfaisante des composés lipophiles initialement présents dans le mélange.
La température de réaction est de préférence supérieure à 100 C, et plus préférentiellement encore comprise entre 100 et 200"C.
Avantageusement, la matière sèche du milieu réactionnel est comprise entre 5 et 45% en poids; elle est de préférence voisine de 40% en poids. Réaliser l'hydrolyse à cette matière sèche permet de supprimer les inconvénients liés à la consommation et à la manipulation d'importantes quantités d'eau.
Pour l'hydrolyse acide, la teneur en eau du mélange résultant de l'action de la cyclodextrine est de préférence ajustée de telle sorte que la matière sèche représente environ 40% en poids du milieu réactionnel. On incorpore dans ce dernier un acide fort comme par exemple l'acide sulfurique ou chlorhydrique en une quantité telle que sa concentration soit de l'ordre de 0,1 N.
L'hydrolyse est ainsi conduite de préférence à une température comprise entre 130 et 1800C pendant 15 minutes à 2 heures.
Pour parfaire la séparation du sirop de glucose et des composés lipophiles obtenus, on les soumet à une centrifugation.
Ce procédé permet de récupérer la presque totalité des composés lipophiles qu'il soient ou non inclus dans la cyclodextrine.
Le milieu réactionnel, qui a une concentration en acide seulement égale à environ 0,1 N, n'est pas agressif vis-à-vis des équipements servant à la mise en oeuvre du procédé et ne pose pas de problèmes particuliers de manipulation. Si nécessaire, il est aisé de procéder à une neutralisation compte tenu du fait que le pH reste relativement élevé.
Il est à noter que les triglycérides éventuellement présents dans le mélange de départ sont hydrolysés en glycérol et acides gras.
L'hydrolyse acide peut être mise en oeuvre dans tout dispositif approprié et connu en lui-même.
Toutefois compte tenu du fait que, suivant l'invention, elle peut être effectuée à une matière sèche de l'ordre de 40 % en poids et à une concentration en acide de l'ordre de 0,1 N, il est apparu particulièrement avantageux de réaliser cette hydrolyse acide à l'aide d'un dispositif connu du type de ceux commercialisés par la
Société KROYER ou par la Société SCANDE.
Société KROYER ou par la Société SCANDE.
De tels dispositifs sont traditionnellement utilisés pour l'hydrolyse acide en continu d'amidon ou de polysaccharides à une matière sèche relativement élevée.
L'application de ces dispositifs au procédé d'hydrolyse acide suivant l'invention présente l'avantage de diminuer sensiblement son coût de revient.
Il résulte de ce qui précède que le procédé suivant l'invention, tant par voie enzymatique que par voie acide, est particulièrement performant pour la récupération des substances lipophiles de départ.
L'hydrolyse enzymatique et l'hydrolyse acide peuvent être mises en oeuvre de façon séparée comme décrit ci-avant, mais également de façon combinée, à savoir que le mélange résultant de l'action de cyclodextrine peut d'abord être partiellement traité par hydrolyse acide puis finalement par hydrolyse enzymatique ou inversement.
Les composés lipophiles recueillis après traitement acide ou enzymatique et centrifugation peuvent éventuellement être soumis à divers traitements de purification tels que la saponification qui permet de récupérer les stéroides.
De toute façon l'invention sera mieux comprise et ses avantages ressortiront bien des exemples non limitatifs qui suivent et qui concernent des modes de réalisation avantageux du procédé conforme à l'invention.
EXEMPLE I 1. Traitement de beurre en vue de l'extraction du choles
térol.
térol.
On traite 100 kg de beurre concentré par 5 kg de ss-cyclodextrine (commercialisée par la Société Demanderesse sous la marque déposée KLEPTOSE) en solution dans 100 kg d'eau tiède.
Après mélange à 40"C et agitation à cette température pendant 5 heures, sous ambiance non oxydante, la phase grasse appauvrie en cholestérol se sépare de la phase aqueuse. Cette dernière se clarifie lentement pour fournir un décantat présentant une matière sèche voisine de 65% et composée de 80% de ss-cyclodextrine et de 20 * environ de matières grasses.
Environ la moitié de la matière grasse totale contenue dans le décantat se présente sous forme adsorbée sur la B-cyclodextrine.
Le cholestérol représente 25% en poids des 20% de matière grasse totale.
2. Traitement du décantat par hydrolyse enzymatique.
260 g de décantat obenu comme décrit au paragraphe 1 sont mélangés à 1500 ml d'eau. Le pH du milieu réactionnel est fixé à 6.
On procède ensuite à l'incorporation des enzymes suivantes:
- 95 ml de cyclodextrine glycosyltransférase commercialisée par la Société Enzyme Bio Systems Ltd. sous la dénomination "CD 39", issue de Bacillus Circulans et dosée à 24 unités CGTase/ml, la dose d'utilisation étant donc de 1,12 unités CGTase/g de décantat sec,
- 1 ml d'amyloglucosidase commercialisée par la
Société Gist-Brocadès sous la dénomination OPTIDEX 300 et dosée à 300 unités/ml, la dose d'utilisation étant donc de 1,8 unités/g de décantat sec, et
- 1 ml d' -amylase thermorésistante commercialisée par la Société Novo sous la dénomination TERMAMYL 120 L et dosée à 120 unités Novo/ml, la dose d'utilisation étant donc de 0,75 unités Novo/g de décantat sec.
- 95 ml de cyclodextrine glycosyltransférase commercialisée par la Société Enzyme Bio Systems Ltd. sous la dénomination "CD 39", issue de Bacillus Circulans et dosée à 24 unités CGTase/ml, la dose d'utilisation étant donc de 1,12 unités CGTase/g de décantat sec,
- 1 ml d'amyloglucosidase commercialisée par la
Société Gist-Brocadès sous la dénomination OPTIDEX 300 et dosée à 300 unités/ml, la dose d'utilisation étant donc de 1,8 unités/g de décantat sec, et
- 1 ml d' -amylase thermorésistante commercialisée par la Société Novo sous la dénomination TERMAMYL 120 L et dosée à 120 unités Novo/ml, la dose d'utilisation étant donc de 0,75 unités Novo/g de décantat sec.
Le réacteur utilisé est un fermenteur de deux litres équipé de moyens d'agitation rotatifs, du type des fermenteurs commercialisés par la Société Biolafitte.
Les enzymes étant incorporées au milieu réactionnel, la température est fixée à une valeur constante de 50"C et les moyens d'agitation du réacteur sont mis en fonctionnement. Leur vitesse de rotation est de l'ordre de 200 tours/minute.
L'hydrolyse enzymatique est poursuivie pendant 24 heures, au terme desquelles elle est stoppée par augmentation de la température et abaissement du pH. Le milieu réactionnel se présentant sous la forme d'une suspension est recueilli et transvasé dans un récipient pour être soumis à une décantation permettant de séparer deux phases.
Une première phase surnageante et floconneuse contient les composés lipophiles dont notamment environ 6,6 g de cholestérol représentant 25% de la matière grasse de départ, soit 8,45 g, le rendement de récupération en cholestérol étant de l'ordre de 78%.
La deuxième phase est constituée par du sirop de glucose contenant 97,3 g/l de glucose vrai et 1,1 g/l de cholestérol, soit au total 145 g de glucose et 1,7 g de cholestérol. Ce sirop de glucose peut être soumis à une évaporation puis être utilisé comme matière première dans l'industrie de la fermentation, dans l'alimentation animale ou dans l'industrie non alimentaire.
Le surnageant est lavé à l'eau, séché, puis saponifié avec 20 g de KOH et 125 ml d'alcool méthylique à reflux pendant 30 minutes.
On ajoute ensuite 100 ml d'eau et on lave à trois reprises à l'aide d'hexane. La fraction hexanique est évaporée à sec. On recueille 2 g de cholestérol à 99,4% de richesse, ce qui correspond à un rendement d'extraction de l'ordre de 50%.
I1 apparait que l'hydrolyse enzymatique permet de récupérer une partie importante du cholestérol présent sous forme incluse ou non dans le décantat de départ. Ce composé à haute valeur ajoutée peut trouver de nombreuses applications dans la pharmaco-cosmétologie ou dans l'industrie en général.
Les autres matières grasses récupérées peuvent être avantageusement recyclées dans le procédé d'extraction.
EXEMPLE II
Hydrolyse acide d'un décantat.
Hydrolyse acide d'un décantat.
260 g du même décantat que celui traité par le procédé décrit dans l'exemple I, sont mélangés à 143 ml d'eau et à de l'acide sulfurique, de telle sorte que le milieu réactionnel ainsi obtenu présente une matière sèche de l'ordre de 40 en poids et une concentration en acide de l'ordre de 0,1 N.
Ce milieu est ensuite maintenu à une température de 150"C pendant une demi-heure.
Le dispositif utilisé peut être un simple conteneur en inox plongé dans un bain-marie ou bien encore un équipement d'hydrolyse en continu du type de ceux commercialisés par la Société Kroyer, dans lequel le milieu réactionnel circule dans l'espace annulaire d'un tube médian coaxial à un tube intérieur et à un tube extérieur, tous deux équipés de moyens de chauffage.
Au terme de l'hydrolyse, on recueille après décantation ou centrifugation une première phase lipidique surnageante contenant 6,2 g de cholestérol, soit un rendement de récupération d'environ 74 et une seconde phase formée par du sirop de glucose.
Ces deux phases peuvent être traitées de la même manière que celle décrite dans l'exemple I.
EXEMPLE III
Hydrolyse acide d'un décantat à différentes températures.
Hydrolyse acide d'un décantat à différentes températures.
20 g de décantat sec obtenu après lyophilisation du décantat employé comme mélange de départ dans les exemples I et II sont mélangés à 100 ml d'une solution d'acide sulfurique 0,01 N.
On effectue trois essais à trois températures différentes, la durée de chacun de ces essais étant d'une demi-heure.
On mesure le cholestérol récupéré et on calcule le rendement de récupération sachant que le cholestérol était présent à raison de 5* en poids par rapport au décantat sec.
On calcule également le Dextrose Equivalent (DE) de la solution de glucose constituant la phase sirop de glucose, ce DE étant représentatif du taux d'hydrolyse de la cyclodextrine.
Les résultats sont portés dans le tableau I.
<tb> <SEP> Quantité <SEP> de <SEP> Rendement <SEP> DE <SEP> de
<tb> <SEP> cholestérol <SEP> de <SEP> récupération <SEP> la <SEP> phase
<tb> Température <SEP> dans <SEP> le <SEP> en <SEP> cholestérol <SEP> sirop <SEP> de
<tb> <SEP> surnageant <SEP> glucose
<tb> <SEP> (g) <SEP> (*) <SEP>
<tb> <SEP> 140 C <SEP> 0,90 <SEP> 90 <SEP> 36
<tb> <SEP> 150"C <SEP> 0,92 <SEP> 92 <SEP> 78
<tb> <SEP> 160"C <SEP> 0,86 <SEP> 86 <SEP> 82
<tb>
Les résultats réunis dans le tableau I montrent que l'hydrolyse acide conforme à l'invention est particulièrement performante puisqu'elle permet la récupération de la majeure partie du cholestérol initialement présent sous forme incluse ou non dans le décantat et ce, à l'une quelconque des températures de 140, 150 et 1600C.
<tb> <SEP> cholestérol <SEP> de <SEP> récupération <SEP> la <SEP> phase
<tb> Température <SEP> dans <SEP> le <SEP> en <SEP> cholestérol <SEP> sirop <SEP> de
<tb> <SEP> surnageant <SEP> glucose
<tb> <SEP> (g) <SEP> (*) <SEP>
<tb> <SEP> 140 C <SEP> 0,90 <SEP> 90 <SEP> 36
<tb> <SEP> 150"C <SEP> 0,92 <SEP> 92 <SEP> 78
<tb> <SEP> 160"C <SEP> 0,86 <SEP> 86 <SEP> 82
<tb>
Les résultats réunis dans le tableau I montrent que l'hydrolyse acide conforme à l'invention est particulièrement performante puisqu'elle permet la récupération de la majeure partie du cholestérol initialement présent sous forme incluse ou non dans le décantat et ce, à l'une quelconque des températures de 140, 150 et 1600C.
On constate que le DE des sirops de glucose obtenus augmente avec la température d'hydrolyse.
On peut donc en deduire qu il n'est pas nécessaire de poursuivre l'hydrolyse jusqu'aux molécules de degré de polymérisation (DP) inférieur à 7, pour extraire les composés lipophiles inclus.
En fait, le taux d'hydrolyse sera déterminé en fonction de la qualité souhaitée pour les sirops de glucose.
L'inconvénient des sirops de glucose à haut taux d'hydrolyse acide réside dans leur coloration foncée prononcée qui peut être indésirable dans certaines applications. L'origine de cette coloration est liée aux hautes températures d ' hydrolyse.
Pour éviter cette coloration, il est possible de réaliser l'hydrolyse acide à une température relativement basse, par exemple 140"C, puis de soumettre le sirop de glucose recueilli à une hydrolyse enzymatique.
Pour ce faire, le pH du sirop de glucose est ajusté à une valeur comprise entre 4 et 6. On incorpore ensuite de l'amyioglucosidase, à savoir celle utilisée dans l'exemple I à raison de 10/o o en poids par rapport à la matière sèche, soit 0,3 unités par gramme de matière sèche.
On maintient le milieu réactionnel à 60"C sous agitation pendant 24 heures.
On obtient ainsi un sirop de glucose de DE égal à 96, de couleur jaune claire.
Claims (14)
1. Procédé de récupération de composés lipophiles extraits d'un milieu gras par action de cyclodextrine, caractérisé par le fait que le résultat de cette extraction est soumis à une hydrolyse acide et/ou enzymatique propre à dégrader la cyclodextrine.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'hydrolyse enzymatique est mise en oeuvre au moyen d'au moins deux enzymes d'au moins deux types différents, à savoir une enzyme du type glycosyltransférase et une autre du type amylase.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la glycosyl transférase est choisie parmi les cycloglycosyltransférases et, de préférence, parmi les cycloglycosyltransférases d'origine bactérienne produites notamment par le Bacillus Circulans, le Bacillus macerans ou le Bacillus coagulans.
4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'enzyme du type amylase est choisie parmi une ou plusieurs amylases aptes à dégrader des polysaccharides en molécules de degré de polymérisation inférieur à 6, telles que l'amylogiucosidase, la amylase, l' -amylase.
5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que l'hydrolyse enzymatique est mise en oeuvre en présence d'un additif constitué par un oligo- ou polysaccharide.
6. Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait que l'enzyme du type glycosyltransférase est utilisée à raison de 0,1 à 10 unités CGTase/g de mélange sec à traiter, de préférence de 0,5 à 4 unités CGTase/g de mélange sec à traiter et, plus préférentiellement encore, de 1,5s0,5 unités CGTase/g de mélange sec à traiter.
7. Procédé selon la revendication 4, caractérisé par le fait que, lorsque l'amylase choisie est l'a-amylase, la dose d'utilisation est comprise entre 10-2 et unités/g de mélange sec à traiter, de préférence entre 2.10-2 et 1 unité/g.
8. Procédé selon la revendication 4, caractérisé par le fait que, lorsque l'amylase choisie est l'amyloglucosidase, la dose d'utilisation est comprise entre 0,1 et 6 unités amyloglucosidase/g de mélange sec à traiter, de préférence entre 1 et 5 unités amyloglucosidase/g de mélange sec à traiter, et plus préférentiellement encore 3 unités/g de mélange sec à traiter.
9. Procédé selon la revendication 4, caractérisé par le fait que, lorsque l'amylase choisie est la
B-amylase, la dose d'utilisation est comprise entre 10-2 et 1 unité/g de mélange sec à traiter, de préférence entre 5.10-2 et 2.10-1 unité/g.
10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que le pH du milieu réactionnel est ajusté à une valeur comprise entre 5,5 et 6,6, de préférence voisine de 6, que la température de réaction est de l'ordre de 50t50C, et que la matière sèche est comprise entre 5 et 45% en poids, de préférence entre 30 et 40% en poids.
11. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'hydrolyse acide est mise en oeuvre en présence d'un acide fort en une quantité telle que sa concentration dans le milieu réactionnel soit inférieure à 1 N, de préférence 0,5 N, et plus préférentiellement encore inférieure ou égale à 0,1 N.
12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé par le fait qu'il est mis en oeuvre à une température supérieure à 100"C, de préférence comprise entre 100 et 200"C, et à une matière sèche comprise entre 5 et 45% en poids, de préférence entre 30 et 40% en poids.
13. Procédé selon la revendication 11, caractérisé par le fait que l'hydrolyse acide est mise en oeuvre dans un équipement d'hydrolyse en continu.
14. Procédé selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé par le fait que l'hydrolyse enzymatique et l'hydrolyse acide sont mises en oeuvre de façon combinée, le mélange résultant de l'extraction à la cyclodextrine étant d'abord partiellement traité par hydrolyse acide puis finalement par hydrolyse enzymatique ou inversement.
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